华曙高科3D打印涡喷发动机转子件通过10万转/次台架实验

日前，华曙高科在国内成功实现了3D打印技术在发动机静子、转子类零件上的直接应用性验证，有望突破航空涡喷发动机的制造技术瓶颈，为发动机关键零部件的整体设计优化提供了充分的技术论证，实现了高性能关键结构件的快速制造，显著提升了航空发动机的整体机械性能。 

在台架试验测试环节，用传统工艺制造的涡喷发动机转子件在低于10万转/分钟的转速下破裂，而华曙高科3D打印涡喷发动机零件顺利通过10万转/分钟的测试实验，目前正在改装更高转速的试验平台，下一步将对航空发动机进行整体设计优化，在保证使用性能的前提性大幅减少零件数量和拼接工序，提高发动机的整体使用寿命。

▲  航空涡喷发动机效果图

▲  华曙高科3D打印涡喷发动机转子件

华曙高科以新型发动机涡轮泵研制为背景，针对核心零件开展3D打印技术应用研究，其3D打印的静子件与转子件突破了盘轴叶片一体化主动冷却结构设计、转子类零件激光选区熔化成形的控形、控性等关键技术，解放了传统工艺对结构设计的束缚，实现了复杂狭长内通道转子类结构设计制造，使同类结构零件的换热冷却效果提升了90%。

同时，在104 ℃/s以上的冷却速度下，获得了纳米级Si颗粒，大大提升了工件的力学性能，屈服强度提高近1倍，拉伸强度提高近50%，其镍基合金的转子件性能与锻造标准相当。

▲  铝合金零件微观组织与力学性能数据

▲  镍基高温合金微观组织与力学性能数据

华曙高科成熟的MLS技术可成功打印金属钽、钛合金、718镍基合金、铝合金、钨等高温合金，能直接制成传统工艺方法难以制造甚至无法制造的复杂金属终端产品，致密度最高可达99.99％，加工零件尺寸精度高，不仅能大幅缩短新型航空航天装备的研发周期，而且能提高材料的利用率，降低制造成本，并且优化零件结构，减轻重量，减少应力集中，增加使用寿命。

▲ 全球首款开源可定制化金属3D打印设备FS271M

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