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助力航天航空事业发展 激光技术“帮了不少忙”

作者:a 来源: 日期:2018-12-13 10:47:27 人气:16 评论:0 标签:

11月1日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第四十一颗北斗导航卫星。这颗卫星属于地球静止轨道卫星,是我国北斗三号系统第17颗组网卫星,也是北斗三号系统首颗地球静止轨道卫星。


中国早已成为航天大国,神舟系列的载入航天、嫦娥系列的探月考察、天宫系列的空间实验室以及北斗导航卫星网络,中国航天取得的成就令世界瞩目。

先进的现代化航天航空

需要先进的制造工艺和技术


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不管是现在的第四十一颗北斗导航卫星发射计划,还是之前的“天宫一号”目标飞行器、“嫦娥奔月”计划、载人航天工程等,都广泛应用了激光技术。激光技术作为当今世界范围内最先进的制造加工技术之一,它在航天航空领域内的应用,对于我国航空航天工业的迅速发展起着重要的推动作用。


据资料显示:目前,飞机的焊切装配精度跟质量是重要一环,而激光技术在其中功不可没。航空航天飞行器越来越先进、越来越轻、机动性也越来越好,这对结构件提出了更高的要求:轻量化、整体化、长寿命、低成本运行等。激光增材制造技术就是满足这些要求的“灵丹妙药”。大型整体结构件、承力结构件的加工,可缩短加工周期;优化结构设计,显著减轻结构重量;节约昂贵的航空材料,降低加工成本。且具有薄壁特征的功能性部件,能突破传统加工技术带来的设计约束。通过激光组合制造技术改造提升传统制造技术,实现复合加工。


在激光图案制造方面,国外已将激光技术应用于复杂构件图案制造。日前,德国弗劳恩霍夫协会材料和光束技术研究所(IWS)根据荷叶效应开发出一种被称为直接激光干涉图形化(DLIP)技术的激光材料加工方法,可利用激光将精细图案直接蚀刻到金属表面。


该技术采用特殊的光学器件将单个激光束分成几个分光束,这些分光束在待加工金属表面重新组合。通过这种技术能够形成精确可控的光图案。与其他超疏水技术相比,该技术的特点是耐用性更好,不易老化,且环境友好,可减少飞机表面污染甚至防止任何污染的产生,在飞机表面防污方面具有良好应用前景。


目前飞机上的主要激光应用是激光清洗和激光焊接。激光清洗可自动化操作,由于其免维护、易安装、无耗材、可自动对焦和贴合曲面清洗,清洗表面洁净度高等优势,能够清除物件表面树脂、油污、污渍、污垢、绣浊、涂层、镀层、油漆,有一次投入终身使用的特点;激光焊接技术可以取代传统的铆钉进行铝合金飞机机身的制造,从而减轻飞机机身重量近20%,提高强度近20%。


除此之外,激光打标、激光切割和激光喷丸都还处于研究阶段,会是未来的发展方向。


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如今,中国市场的蓬勃发展,多项国家政策的大力扶持,使我国正从制造大国向智能制造强国转变的关键时期,“智能制造”的时代近在眼前。近年来,激光技术产业中不断涌现出新的行业应用。


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可以预见,新一轮激光科技革命即将到来,“智能制造”为激光加工提供了一个技术展示的平台,使整个激光产业如今呈现一片欣欣向荣之貌,给企业和用户打造了一个自由交流的空间中国制造产业升级的迫切需要将助推中国激光产业再续十年的辉煌。


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