11月1日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第四十一颗北斗导航卫星。这颗卫星属于地球静止轨道卫星,是我国北斗三号系统第17颗组网卫星,也是北斗三号系统首颗地球静止轨道卫星。
中国早已成为航天大国,神舟系列的载入航天、嫦娥系列的探月考察、天宫系列的空间实验室以及北斗导航卫星网络,中国航天取得的成就令世界瞩目。
先进的现代化航天航空
需要先进的制造工艺和技术
不管是现在的第四十一颗北斗导航卫星发射计划,还是之前的“天宫一号”目标飞行器、“嫦娥奔月”计划、载人航天工程等,都广泛应用了激光技术。激光技术作为当今世界范围内最先进的制造加工技术之一,它在航天航空领域内的应用,对于我国航空航天工业的迅速发展起着重要的推动作用。
据资料显示:目前,飞机的焊切装配精度跟质量是重要一环,而激光技术在其中功不可没。航空航天飞行器越来越先进、越来越轻、机动性也越来越好,这对结构件提出了更高的要求:轻量化、整体化、长寿命、低成本运行等。激光增材制造技术就是满足这些要求的“灵丹妙药”。大型整体结构件、承力结构件的加工,可缩短加工周期;优化结构设计,显著减轻结构重量;节约昂贵的航空材料,降低加工成本。且具有薄壁特征的功能性部件,能突破传统加工技术带来的设计约束。通过激光组合制造技术改造提升传统制造技术,实现复合加工。
在激光图案制造方面,国外已将激光技术应用于复杂构件图案制造。日前,德国弗劳恩霍夫协会材料和光束技术研究所(IWS)根据荷叶效应开发出一种被称为直接激光干涉图形化(DLIP)技术的激光材料加工方法,可利用激光将精细图案直接蚀刻到金属表面。
该技术采用特殊的光学器件将单个激光束分成几个分光束,这些分光束在待加工金属表面重新组合。通过这种技术能够形成精确可控的光图案。与其他超疏水技术相比,该技术的特点是耐用性更好,不易老化,且环境友好,可减少飞机表面污染甚至防止任何污染的产生,在飞机表面防污方面具有良好应用前景。
目前飞机上的主要激光应用是激光清洗和激光焊接。激光清洗可自动化操作,由于其免维护、易安装、无耗材、可自动对焦和贴合曲面清洗,清洗表面洁净度高等优势,能够清除物件表面树脂、油污、污渍、污垢、绣浊、涂层、镀层、油漆,有一次投入终身使用的特点;激光焊接技术可以取代传统的铆钉进行铝合金飞机机身的制造,从而减轻飞机机身重量近20%,提高强度近20%。
除此之外,激光打标、激光切割和激光喷丸都还处于研究阶段,会是未来的发展方向。
如今,中国市场的蓬勃发展,多项国家政策的大力扶持,使我国正从制造大国向智能制造强国转变的关键时期,“智能制造”的时代近在眼前。近年来,激光技术产业中不断涌现出新的行业应用。
可以预见,新一轮激光科技革命即将到来,“智能制造”为激光加工提供了一个技术展示的平台,使整个激光产业如今呈现一片欣欣向荣之貌,给企业和用户打造了一个自由交流的空间,中国制造产业升级的迫切需要将助推中国激光产业再续十年的辉煌。