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歼十六、歼二零靠打印机生产,这是怎么听起来像科幻片一样科幻呢?近期啊,央视军事节目公开报导了我国航空工业审飞研究所讲三 d 打印技术运用到国产新型军用飞机生产中的情况。 我是老飞战天,今天呢,我们就来聊一聊三 d 打印技术和战机的这件事。事先声明一点啊,老飞只是个飞行员啊。工业生产的这些事不太懂,下面讲到的很多硬货呀,都是来自于工程师崔导的科普。 那么三 d 打印技术呢,是怎么一回事呢?搞清楚这件事之前呢,我们先来讲讲零部件的制造方式。一般来说,我们可以把零部件的制造分为增财制造和剪材制造两种方式。剪材制造在机械加工领域啊,运用的非常广泛, 比如说金属加工的车模、泡枪汤、数据、机床冲压,都是属于剪裁加工的范围,通过不同的工艺流程,将原材料加工成我们需要的样子。 曾才知道呢,现在有个非常通俗的叫法就是三 d 打印。当然了,从广义的范畴上来看呢,吹诉、 住宿,包括铸造也都是增财制造的范畴,但是通过改变原材料的形态,然后通过不同的工艺流程实现成型的过程。最简单的理解呢,就像我们冻冰块一样, 先有一个磨具,然后呢把水倒进去放在冰箱里冻成型啊。三 d 打印技术和这种传统的增财制造方式呢,最大的区别在于啊,它是没有磨具的,依托于三 d 成型技术,它可以实现高精度的复杂灵 零件的小批量的加工。这样一来呀,零部件生产的效率和零部件设计的难度都会大幅度的降低,怎么说呢,还是拿冰块来举例子,你可以看一下冰箱里冻出来的冰块,是不是在某一个角度上都呈现出了梯形的样子, 为什么不是一个正方形,或者是说什么内凹收紧的形状呢?这个东西啊,叫做脱模角啊,通过模具制造出来的产品,都需要一个脱模角来保证零部件在生产出来之后呢,能够和模具分开。 不然你想想看啊,如果冰块盒子设计成一个上面口小下面口大的形状啊,这块冰呢,是你就拿不出来了。当然了,这事也不是绝对的,在工业生产里呢,还有一种制造工艺是毁磨制造啊,也就是说在零段 部件成型的同时呢,模具也要毁掉,从而达到取出零部件的目的,比如说铸造一个蚂蚁窝啊,那你就只能毁了模具了。 也正是因为对于脱模等等的要求,使得在传统的工业制造领域里呢,精密零部件的加工都需要一个二次冷加工的过程,也就是进入剪裁加工的程序。 那么在进入到剪裁加工的时候啊,对于零部件的设计,工程师还需要增加加工工艺, 怎么讲呢,就是你得给加工这个零部件的工具啊,留出来进出的位置,这个好理解啊,就算你要拧一个螺丝啊,如果空间不足也会很麻烦。 所以呢,对于传统的工业生产来说,工艺上的限制会在很大程度上制约零部件的轻量化,功能化的设计, 原本一个复杂构形的零件就可以解决的事情啊,往往呢需要很多的零部件组合才能完成,对于战机这种高科技装备来说,这样的空间就是浪费了。 那么三 d 打印是怎么一回事呢?这个是一个很复杂的学课,但是简单的说呢,就是把一个零部件按照逐层制造啊,逐层叠加的方式来实现加工的一种工艺形式。说白了就是把这个零部件像微积分一样的切成很多个单的层面, 然后一层一层的叠加起来。原材料在这个时候是通过粉末的形式出现的啊,一边喷一边叠加,一边烧结固化,如果你还是不好理解啊,你看看中乳石是怎么形成的就明白了。这样一来啊,因为模具工艺所限制的零部件设计的短板 就被完全的解决了,那么工程师就可以不用考虑更多的成型要求,去设计更复杂且结构功能更好的零部件。比如说像石狮子嘴里的石球啊,这种部件实体内部的三个轴向方向呢,都有空腔的结构。 从生产的角度来看,三 d 打印也基本可以实现一次成型,也就是说高精度的要求可以根据三 d 数据的精度实现一次成型,极大的降低了生产过程中的误差。 在我们制作传统零部件时呢,三 d 数据设计出来之后,还有模具的数据,模具的数据之后呢,还有加工的数据,每一道工序啊,都会有误差的积累,但如果用三 d 打印,那么这个误差呀,就只存在于三 d 数据和三 d 打印机之间, 误差的降低也就意味着零部件的强度可以得到更好的保障。值得注意的是,我国的三 d 打印技术在世界上还处于了领先的位置,尤其在规模化运用上。那么回到战机上来啊,借助三 d 技术,能够为我们新一代战机提供什么样的超能力呢? 首先是减重效果会非常明显,就像前面讲到的那样,原本好几个零件才能组合出来的功能,现在用一个符合材料的复杂结构零件就解决了。 这也就是为什么我们的坚持六看起来和数量其几乎一样,但是内部却完全不一样的原因之一。第二一点呢,是战机在生产研发速度会大幅度的增加,尤其是对于航空器这种产量并不大的工业产品来说,三 d 打印机 技术基本上可以实现零部件设计到生产一条线打通。理想状态下,工程师上午在电脑上完成零部件的设计教核工作,下午实体零部件就会放在面前, 有问题马上修改。而在以前呢,还需要绘制二维图纸,制定工艺流程、开模具等等,有了问题之后还要推翻再来一遍。 所以说到这里啊,我们就可以理解为什么现在我军的歼二零、歼十六、运二零这样的装备可以像下饺子一样的快速装备部队形成战斗力,这个才是真正的国家实力。