
航空发动机质检
在航空制造的发展历程中,高温合金构件的加工曾长期受制于传统工艺。早期广泛应用的熔模铸造技术,虽能勉强满足构件复杂结构的成型需求,却暗藏诸多“软肋”:不仅依赖工匠数十年的经验积累,模具制造周期动辄数月,更致命的是在金属凝固过程中,液态合金的体积收缩与压力下降易导致流动补缩不足,使得铸件内部形成细小分散的孔洞与微裂纹。这些问题会大幅削弱构件的抗疲劳性能,给航空安全埋下巨大隐患。

技术的突破往往诞生于对痛点的攻克。从上世纪90年代起,以3D打印为代表的快速成形技术强势崛起,为航空制造带来了革命性变革。SLS选择性激光烧结、FDM熔融沉积成型、SLA立体光固化、MJP多射流熔融等一系列技术,彻底打破了传统工艺的束缚,不仅能快速制造出复杂结构的实物原型与最终产物,更将生产周期缩短数倍,精准匹配航空领域对研发效率与制造精度的严苛要求。

然而,新的挑战也随之而来:3D打印过程中,粉末铺展均匀性、激光能量控制、成型环境稳定性等因素,仍可能导致构件内部出现气孔、夹杂、层间未熔合等微小缺陷,这些缺陷的尺寸往往以微米计,常规检测手段难以精准捕捉。

涡轮叶片超声C扫描图像
此时,超声扫描显微镜技术的出现,为3D打印高温航空件筑起了一道“精准防护墙”,成为守护航空安全的“火眼金睛”与传统检测方式相比,这项技术在高温合金构件缺陷检测中展现出无可比拟的优势:

其一,检测精度极致,通过高频超声脉冲穿透构件内部,能够精准识别微米级的气孔、裂纹与夹杂,哪怕是隐藏在复杂结构深处的微小缺陷也无所遁形;
其二,成像直观清晰,检测过程中直接生成高分辨率的超声C扫描图像,缺陷的位置、大小、形态一目了然,为工程师提供精准的判断依据;
其三,适配性极强,针对航空件中常见的叶片、机匣、壳体等特殊复杂结构,可定制专属运动工装,通过多维度运动控制实现构件全方位、无死角扫描,彻底解决异形构件检测难题;
其四,检测过程无损,无需对构件进行破坏性处理,在精准检测的同时完整保留构件性能与价值。

航空级球壳结构——水浸超声扫查运控机构

航空级球壳结构——人工缺陷超声C扫描图
从熔模铸造的“经验依赖”到3D打印的“效率革命”,从传统检测的“力不从心”到超声扫描显微镜的“精准洞察”,航空制造的每一步跨越都离不开技术的迭代与创新。如今,当3D打印技术让高温合金航空件的复杂成型成为可能,超声扫描显微镜则以其独特的检测优势,为这些“航空核心构件”的质量保驾护航。
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