面向野外装备应急维修的金属增材制造技术
2022-08-13杨来侠党苏武王鑫宇
杨来侠,党苏武,王鑫宇
西安科技大学机械工程学院, 西安 710054
野外装备应急维修是野外环境下对损坏装备的快速再制造,是一种特殊形式的装备保障技术,要求在预定时间内完成维修工作,恢复损坏装备的使役性[1]。但是由于野外装备多样性、装备损伤复杂性以及备件资源有限性等特点,传统装备应急维修方法,例如切换、剪除、拆换、重构等,不足以适应野外装备应急维修的要求[2]。
与传统制造方法相比,金属增材制造技术具有材料利用率高、柔性高及快速性等优点,十分符合野外装备快速精确保障要求[3]。若能将金属增材制造技术用于野外装备应急维修,将能够有效实现快速、精确装备保障目标,提高装备的维修能力。本文针对常见的金属增材制造技术进行对比,就其在野外装备应急保障中应用的可行性进行分析,对金属增材制造技术用于野外装备应急维修存在的问题展开讨论,并对其发展趋势进行展望。
1 金属增材制造技术分类
按照设备类型的不同,金属增材制造技术可以分为粉床系统以及同步送粉(丝)系统。其中选择性激光熔化(selective laser melting,SLM)[4‒5]和电子束成形(electron beam manufacturing,EBM)[6]属于粉床系统类金属增材制造技术,采用同步送粉系统的技术主要是激光熔覆沉积(laser cladding deposition,LCD)[7],采用同步送丝系统的技术主要包括电弧熔丝(wire and arc additive manufacturing,WAAM)[8]以及电子束熔丝(electron beam fuse,EBF3)[9]。
图1所示为金属增材制造技术的设备原理图。图1(a)所示为选择性激光熔化设备原理图,金属粉末被铺粉刮刀均匀的铺在成形平台上,通过扫描振镜,激光在粉床表面按照切片信息逐点成形出特定的形状,并与已成形层产生冶金结合。……
