稀土改性高强铝微桁架激光增材制造工艺调控
2021-12-02顾冬冬张晗刘刚杨碧琦
航空学报 2021年10期
顾冬冬,张晗,刘刚,杨碧琦
1. 南京航空航天大学 材料科学与技术学院,南京 210016 2. 上海卫星装备研究所,上海 200240
微桁架夹芯板作为一种新型点阵多孔结构,是由内部周期排列的桁架结构单元及外部两层金属薄板组成,具有高比强度、高比刚度的特点,其抗弯、抗冲击、抗扭转性能远优于同质量实心金属板。同时,微桁架夹芯板内部大量空间既可用于功能设计,如减振、吸能、隔音、隔热等,也可用于民用飞机货仓隔板、客舱底板等部位实现减重,还可用于高超音速飞行器一体化减振隔热防护等领域,具有广阔的应用前景[1-2]。现有制备工艺如铸造法、挤压法、焊接法等在成形微桁架夹芯板等复杂点阵结构领域存在较大难度,存在工艺周期长、制造精度差、难以一体化成形等局限性,限制了微桁架夹芯板结构的发展及应用。选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)作为一类面向金属构件的增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术,可在计算机辅助设计下利用高能激光束逐层熔化凝固金属粉末,进而成形任意复杂形状的三维零件,可用于直接快速成形复杂点阵结构,为微桁架夹芯板结构的设计、制造与一体化成形提供了新技术途径[3-8]。
目前,国内外学者对增材制造微桁架夹芯板的设计、制造与一体化成形进行了一定的前期研究。Li等[9]对面向增材制造的桁架点阵结构进行了优化,设计了包括三棱锥、四角棱锥、六边形棱锥在内的多种胞元结构,试验表明增材制造成形微桁架夹芯板结构具有良好的吸能作用与比刚度。……
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