在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪核心區(qū)，燃?xì)鉁囟雀哌_(dá)1700℃，這溫度是個(gè)什么概念？咱們來看看304不銹鋼（就是那個(gè)成了梗的奧氏體不銹鋼），在1400-1450℃就融化了，而純鐵的熔點(diǎn)為1538℃，這么對(duì)比一下你對(duì)這高溫就有點(diǎn)感覺了吧。這還不夠，渦輪葉片在這1700℃高溫中，還要玩命地旋轉(zhuǎn)，這才是它的工作日常，其每分鐘轉(zhuǎn)速達(dá)1.5萬轉(zhuǎn)以上，航發(fā)的渦輪葉片轉(zhuǎn)起來，是在進(jìn)行著一場(chǎng)生存之戰(zhàn)。
而在傳統(tǒng)鑄造工藝下，鎳基單晶葉片的冷卻效率每提升1%，研發(fā)周期需耗時(shí)3年。GE航空用3D打印技術(shù)制造的GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，采用了多達(dá)304個(gè)3D打印零部件，包括228枚葉片、28個(gè)燃油 航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片堪稱工業(yè)領(lǐng)域最精密的藝術(shù)品，每平方厘米承受3000N的應(yīng)力，表面溫度還要突破材料極限。葉片的傳統(tǒng)制造工藝面臨的是"復(fù)雜結(jié)構(gòu)-材料性能-生產(chǎn)效率"的死循環(huán)：精密鑄造方式的最小冷卻通道直徑最小只能做到0.8mm，蠟?zāi)Ｖ谱鞒杀疽嫉娇偝杀镜?0%； 而鍛造加工方式的材料利用率不足15%，單件加工周期長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月；焊接組合更會(huì)導(dǎo)致焊縫處疲勞強(qiáng)度下降30%，可靠性測(cè)試通過率僅65%。 該如何破局？2023年GE航空發(fā)布的Advance360+發(fā)動(dòng)機(jī)給出了革命性答案。其第四代3D打印葉片通過仿生學(xué)設(shè)計(jì)的雙尺度多孔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)冷卻效率提升42%、重量減輕18%、生產(chǎn)周期縮短67%，把這個(gè)“不可能三角”變成了完美三角。其核心在于激光選區(qū)熔化（SLM）技術(shù)的升級(jí)。 德國(guó)MTU公司高壓渦輪葉片內(nèi)部構(gòu)建樹狀分形冷卻系統(tǒng)，主通道直徑2mm，分支末端僅0.15mm，氣膜孔密度達(dá)300個(gè)/cm2，熱交換效率提升260%。
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