航天部件的附加制造

通过添加剂制造制造的部件可以帮助降低成本,提高未来空间系统的能力。航空航天是认证和鉴定添加剂制造零件、材料和工艺的先锋。
航空航天正在推广最佳做法,以提高通过添加剂制造生产的空间部件的可靠性和重复性。

添加剂制造是一项新兴技术,有可能取代卫星和运载火箭选定零件阵列上的许多现有制造技术。这一过程直接从数字绘图通过沉积和融合一层又一层的原材料来创建零件。塑料和金属的添加剂制造现在很普遍,陶瓷、玻璃、纤维增强复合材料和电子产品的类似技术也在开发中。

另一方面,传统的机械加工是通过从一块材料上切割零件来制造零件,这会产生大量的废屑和车削。例如,每架F-22战斗机都是以50吨钛合金开始的,按照惯例,钛合金被加工成净重5吨的最终零件,45吨的废料导致“买飞”比例达到10%。添加剂制造业的收购率接近1%。

添加剂制造过程的可靠性

一个缺点是,添加剂制造是一种“过程敏感”技术,在同一台生产机器上、同一台生产机器之间以及不同制造商的机器之间显示出很大的运行差异。其他工艺敏感技术,如熔模铸造、粉末冶金、焊接和纤维复合材料制造,需要经过二三十年的发展,才能被航空航天工业广泛采用。这些技术经常遭遇早期故障,例如1980年法恩堡航展上飞回家的F/a-18大黄蜂的粉末冶金涡轮盘破裂。这段历史强调了在研究新的生产技术时需要谨慎。

在第九届年度任务保证改进研讨会2016年5月(由宇航公司赞助),来自行业,政府和FFRDCs专家制定了添加剂生产指导。玩必威棋该小组确定了公布的规格和最佳实践有关的材料特性,过程控制,粉重用,设计和分析,污染控制,检验,鉴定测试,以及更多的差距。这些差距需要加以解决,使添加剂制造重复性和可靠性。

添加剂制造测试和鉴定挑战

例如,附加制造的一个好处是能够创建具有内腔和复杂特征的复杂零件,而无需装配。然而,这些内部特征无法用于传统的检查和表面处理,因此测试和鉴定仍然是一个挑战。该小组建议,政府应促进研究,促进整个行业的信息和材料测试共享。航天系统应用需要一种广泛接受的添加剂制造零件的认证和鉴定方法。