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  近日,中国航天科工三院增材制造中心首次批量打印高温合金外套螺母210件,已成功交付,后续100余件正在进行无损检测。高温合金外套螺母批量打印,表明增材制造中心推动3D打印在产品上的应用取得了标志性进展。


  高温合金外套螺母是某型号前设备舱内零件,由于结构特性,该零件采用机加工最大难度在于环形槽加工,需采用Φ2球头进行加工,加工效率低、刀具易折断,不利于批量生产;其次普通Φ2刀具长度一般仅为5mm,加工9mm深长度需定制专用刀具加工;加工过程中排屑困难,导致刀具易折断。因此,对高温合金外套螺母展开工艺方案制定,采用激光选区熔化成形与传统机加工艺相结合。


  激光选区熔化成形外套螺母,首先对模型进行处理,环形槽及内螺纹直接打印到位,外螺纹采取后续加工;增加机加卡头,为降低材料消耗,卡头采用2mm壁厚圆筒,中间加“#”型筋结构。采用激光选区熔化成形与机械加工方案相结合,210件产品总打印时间约252小时,单个产品平均打印时间仅约为1.2小时,单个产品后续机加约1小时,而采用纯机械加工方案单个产品约4个小时。该方案不仅能保证外套螺母成形和尺寸精度,而且减少了机加工序及关键设备占用率,缩短生产周期约50%,避免了刀具的损耗,降低了生产成本。


  高温合金外套螺母产品批量打印完成并顺利交付,充分体现了3D打印技术在产品研制以及批量生产过程中的重要应用。后续增材制造中心继续与设计人员积极开展技术交流与协调,促使多产品在3D打印领域的尝试和探索,推动先进工艺技术在新型产品的应用。

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