一种飞机结构裂纹加强件快速制备方法与流程

本发明涉及飞机结构裂纹修理技术领域，具体是一种飞机结构裂纹加强件快速制备方法。

背景技术：

飞机结构裂纹加强件是对修理过程中发现的机体裂纹起补丁加强作用的。传统加强件制备流程是：1)根据裂纹位置，考虑装配，绘制出加强件的三维图纸；2)依据图纸，机械加工出验装件，试装。根据验装情况优化三维图纸；3)根据优化后的三维图纸机械加工出合格的加强件。其中机械加工加强件流程为：板材初加工—淬火处理—精加工—去应力退火-表面处理。基本耗时均在20天以上，且成本高昂，材料浪费巨大。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种飞机结构裂纹加强件快速制备方法。

一种飞机结构裂纹加强件快速制备方法,其具体步骤如下：

s1：发现结构裂纹；

s2：加强件图纸绘制：根据裂纹的位置绘制出需要的结构裂纹加强件的三维图纸；

s3：sla打印验装件：将绘画的三维图纸保存为stl格式，导入sla光固化非金属3d打印机；

s4：验装并优化三维模型：打印好后进行验装，根据验装情况调节三维图纸尺寸；重复打印验装，直至尺寸完全合适，保存图纸；

s5：slm制造装机件：待加强件的三维图纸确定后，保存为stl格式导至slm激光选区熔化设备中进行加强件的制备；

s6：热处理：将制备出的加强件进行热处理。

所述的步骤s3中验装件打印主要工艺参数如下：

激光功率：500mw；

聚焦光斑：0.15mm；

光斑移动速度：5-10m/s；

单层打印厚度：0.1mm。

所述的光斑移动速度的误差为1/6-1/8均可。

所述的步骤s5中加强件的具体工艺参数：

激光功率：180w；

光斑直径：70μm；

单层铺粉厚度：50μm；

扫描速度：1100-1300mm/s。

所述的步骤s6的热处理为钛合金热处理工艺，工艺参数为850℃/2h。

本发明的有益效果是：采用sla光固化3d打印快速制备加强件验装件以及slm激光选区熔化增材制造最终装机件组合的快速制备飞机结构裂纹加强件的工艺方法，大幅度压缩了加强件的制备周期、降低了成本、提高了材料利用率，具有很大的经济价值和军事价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的流程结构示意图；

图2为本发明的加强件主视结构示意图；

图3为本发明的加强件俯视结构示意图；

图4为本发明的加强件左视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图4所示，一种飞机结构裂纹加强件快速制备方法,其具体步骤如下：

s1：发现结构裂纹；

s2：加强件图纸绘制：根据裂纹的位置绘制出需要的结构裂纹加强件的三维图纸；

s3：sla打印验装件：将绘画的三维图纸保存为stl格式，导入sla光固化非金属3d打印机；

s4：验装并优化三维模型：打印好后进行验装，根据验装情况调节三维图纸尺寸；重复打印验装，直至尺寸完全合适，保存图纸；

s5：slm制造装机件：待加强件的三维图纸确定后，保存为stl格式导至slm激光选区熔化设备中进行加强件的制备；

s6：热处理：将制备出的加强件进行热处理。

所述的步骤s3中验装件打印主要工艺参数如下：

激光功率：500mw；

聚焦光斑：0.15mm；

光斑移动速度：5-10m/s；

单层打印厚度：0.1mm。

所述的光斑移动速度的误差为1/6-1/8均可。

所述的步骤s5中加强件的具体工艺参数：

激光功率：180w；

光斑直径：70μm；

单层铺粉厚度：50μm；

扫描速度：1100-1300mm/s。

所述的步骤s6的热处理为钛合金热处理工艺，工艺参数为850℃/2h。

将传统的机械加工和光固化打印验装件进行对比得出对比结果：

将传统的机械加工和激光选区加强件进行对比得出对比结果：

结论：采用sla光固化3d打印快速制备加强件验装件+slm激光选区熔化增材制造最终装机件组合的快速制备飞机结构裂纹加强件，相对于传统的机械加工压缩了加强件的制备周期、降低了成本、提高了材料利用率，单个加强件全流程制造下来节约成本2000多元，节约周期近200小时，大幅度提高材料利用率，具有很高的经济价值和军事价值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。