李曉丹,45歲,中國航空工業(yè)集團沈飛工藝研究所航空工業(yè)一級技術(shù)專家、沈飛高級主管工程師。她的主要研究方向為增材制造,帶領(lǐng)團隊把3D打印技術(shù)應(yīng)用在飛機研發(fā)制造領(lǐng)域,并且達到規(guī)?;⒐こ袒瘧?yīng)用,以最短的時間創(chuàng)造了行業(yè)內(nèi)高端裝備零件生產(chǎn)的奇跡。
她帶領(lǐng)團隊將3D打印技術(shù)應(yīng)用在飛機研發(fā)制造領(lǐng)域
在航空工業(yè)沈飛的增材車間,李曉丹正在運用最新的3D打印設(shè)備,生產(chǎn)應(yīng)用于戰(zhàn)機的零部件。隨著激光靈動飛舞,一件件形狀復雜的金屬零件像被施展了魔法一樣,自下而上“生長”出來。
“3D打印技術(shù)在飛機上已經(jīng)達到了規(guī)?;?、工程化的應(yīng)用,我們在世界上是屬于領(lǐng)先的位置。”
增材制造技術(shù)是通過材料的逐層累加形成零件,這種增量制造的方式也被稱為3D打印技術(shù)。2013年,隨著新型戰(zhàn)機在減重量、長壽命、低成本、快速響應(yīng)等方面的需求越來越迫切,原有的生產(chǎn)方式已觸及“天花板”。
“那個時候,我們3D打印的零件主要是原位替代一些傳統(tǒng)難加工的零件,比如零件焊接或生產(chǎn)的時候有難度、有瓶頸,就會用3D打印技術(shù)來替代它?!?/span>
零件從“長得像”到“能用上”是一條艱難創(chuàng)新路
3D打印技術(shù)由于具有輕量化、一體化、材料利用率高等優(yōu)點,被越來越多地采用。2013年沈飛公司向金屬增材制造技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)時,毫無相關(guān)經(jīng)驗可以借鑒,創(chuàng)新難度極大。也正是此時,李曉丹帶領(lǐng)攻堅團隊接過了重任。
“一個件從‘長得像’到‘能用上’,這條路是最難的。我們用了八個月的時間做了800多頁的試驗,所有的性能數(shù)據(jù)表明,這個材料合格、這個工藝合格、這個零件合格,才能把這個零件第一次裝到我們的飛機上。”
面對一個又一個困難和從未出現(xiàn)過的問題,李曉丹從沒退縮,僅僅用了28天,就打通了典型工藝樣件在沈飛公司內(nèi)的全流程試制,創(chuàng)造了行業(yè)內(nèi)以最短時間實現(xiàn)高端裝備使用并具備零件生產(chǎn)能力的奇跡。
“這個過程其實很艱辛,我用一個月把件做出來,但是用了好幾個月才把它裝到飛機上。比如激光選區(qū)熔化的這個件,它出來內(nèi)部的組織和常規(guī)的鑄件或者鍛件不太一樣,按照現(xiàn)有的規(guī)范就走不下去,需要去解釋、證明為什么這個不一樣,不一樣的原理是什么,這個狀態(tài)到底是對還是不對。這些細節(jié)有時候挺讓人抓狂。”
她為我國戰(zhàn)機圓夢深藍插上強勁的“翅膀”
李曉丹帶領(lǐng)技術(shù)團隊承擔和主要參研了國家、省市以及公司課題20余項,發(fā)表論文10余篇,使增材制造技術(shù)成功應(yīng)用到飛機產(chǎn)品型號研制中,在航空零件增材制造研發(fā)生產(chǎn)中創(chuàng)新攀登。不僅在行業(yè)內(nèi)首次將自制增材零件應(yīng)用于航空產(chǎn)品上,實現(xiàn)了增材制造技術(shù)在航空主機廠的落地,更是實現(xiàn)了單機用量(重量)達到復合材料的1/7,儲備用量預計可達到復合材料的50%,使我國成為世界上唯一實現(xiàn)增材制造技術(shù)在飛機上規(guī)?;瘧?yīng)用的國家。
李曉丹說,這些成績的取得正是源于羅陽等一大批航空先輩的感召和引領(lǐng)。
“當年,殲-15艦載機快上艦的時候,就是這個攔阻鉤的難題一直沒有解決,羅陽就帶著我們這些技術(shù)人員把所有可能的影響因素一項一項列出來,然后每一個細節(jié)進行推敲,不斷地調(diào)整主攻方向和研制模式。這種精神對我們影響特別大?!?/span>
目前,沈飛公司的3D打印裝機零件已達數(shù)百件,技術(shù)能力覆蓋了設(shè)計、制造、原材料性能檢測、產(chǎn)品研制、后處理、仿真優(yōu)化、無損檢測等領(lǐng)域,在3D打印產(chǎn)品應(yīng)用的廣度與深度上處于行業(yè)領(lǐng)先地位。
十年間,殲-15艦載機體系作戰(zhàn)能力越來越強,作為航母編隊體系中的關(guān)鍵一環(huán),從首次著艦到航母上晝夜起降,從海空突擊訓練再到伙伴式加受油,從單艦到雙航母時代,殲-15艦載機規(guī)?;瘧?zhàn)斗力已經(jīng)形成,與中國海軍共同圓夢深藍,壯志凌云馳騁海天。
(審核編輯: 智匯lucy)
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