冷喷涂技术再立功，美国空军用它维修现役飞机，VRC Metal Systems

时间：2021-08-10 08:53 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

导读：冷喷涂3D打印技术是一种利用加速气体粒子使金属粉末撞击基板，形成了优于铸造工艺的高密度零件。这项工艺自问世以来，深受各国军方喜爱，例如澳大利亚（详情请参考：冷喷涂金属3D打印备受军方喜爱！澳大利亚陆军延长与SPEE3D合作关系）。

位于美国埃尔斯沃思（Ellsworth）空军基地的第28维修小组增材制造飞行队于2021年5月对一架现役飞机进行了首次修复，并使用金属冷喷涂（动能固结）技术修复了B-1B轰炸机机翼上方滑动接头，实现机翼轮廓内的上下垂直运动。这是这项技术在2019年首次在美国空军基地成功演示之后在现役飞机上的首次应用。

△美国空军维护使用冷喷涂修理现役飞机

第28维修小组MXG增材制造总工程师Brian James表示，在冷喷涂过程中，他们使用氦气将粒子加速到3马赫。通过撞击，使6061铝合金颗粒和基材结合。他解释，美军通常需要数周或数月的时间来订购、运输并拆除旧组件、安装新部件，而现在使用冷喷涂技术只需数小时或数天即可完成。这能够使空军能够通过增材制造技术每年节省大约200万美元（约1296万人民币）。

冷喷涂的军事应用

第28轰炸机联队在2019年建立了空军初始场级飞行增材制造，利用具有成本效益的新技术修复老化飞机部件。在冷喷涂修复过程中，维修人员先去除腐蚀，然后用铝材料喷涂。之后，技术人员通过打磨，使新铝材表面与原始表面齐平。与传统维修方法相比，冷喷涂工艺节省时间并降低约98%的成本。

△VRC Raptor

在过去七年里，Ellsworth与VRC Metal Systems合作，这家公司专门从事冷喷涂机械制造、冷喷涂相关工艺工作开发和研究，以及为政府和商业应用开发新的冷喷涂产品。VRC Metal Systems生产了两种类型的高压冷喷涂设备：一种是称为Gen III的半便携式系统，可安装在维修设施的专用房间或展位中，另一种是称为VRC Raptor的小型自给式系统，可在现场使用冷喷涂维修。

△GEN III

两者都包含一个基本单元（一个发生器或焊机大小的盒子），它加热载气，使用专有软件精确控制粉末进入气流中。然后主控制器利用一根软管和各种不同的喷嘴，并用不同的喷雾速度和模式进行喷涂。VRC还有一个模块化系统，可以安装在潜艇的舱口下，组装后进行维修，然后拆卸、移除或存放。

其他冷喷涂公司

冷喷涂技术是冷固结金属3D打印技术类别的一部分，这一类别还包括Fabrisonic的超声固结和MELD的摩擦固结（基于搅拌摩擦焊）制造。目前掌握冷喷涂技术的公司有：澳大利亚公司SPEE3D和Titomic，德国公司Impact Innovations，和美国公司VRC Metal Systems。另外，GEAdditive还对这项技术的推广做出了一定贡献。随着3D打印市场的扩大，冷喷涂技术正在逐渐拓展市场应用，特别是在军事领域的应用。

△冷喷涂工艺

(责任编辑：admin)

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