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參與國家重要戰略設備升級,它就是這么霸氣:激光設備在航空航天的應用

發布:2022-04-07 09:39作者:www.yattendonparish.com點擊:724次

參與國家重要戰略設備升級,它就是這么霸氣:激光設備在航空航天的應用。航空航天是戰略性先導產業,是國家全球國力的集中體現和重要標志,是推進國防建設、科技創新、經濟發展和社會發展的戰略領域。其先進性代表了國家的科技實力。
據商業研究顯示,2020年全球航空航天產業市值為2980.1億美元,到2021年將達到3279.6億美元??傮w來看,全球航空航天市場呈現上升趨勢,跌跌幅復合增速(復合年增長率)。 -0.3% 自 2015 年以來。發展中國家的航空航天工業發展迅速,其中中國航空航天工業是全球航空航天工業發展最快的國家。據美國商業資訊稱,中國的航空航天業每年價值超過 1000 億美元。
國內航空航天產業規?;l展,帶動該領域智能制造需求進一步擴大,整體產能提升。 《中國制造2025》提出,加快推進航空航天、海軍等領域制造能力智能化轉型。對產品質量的高要求意味著越來越多的公司選擇了一種具有高速、高效、安全和穩定特性的新加工方法:激光應用。
隨著我國激光技術發展的日益成熟。國產激光技術優勢明顯,航空航天關鍵零部件和技術主要依賴進口的現狀逐漸改變。
激光焊接的用途
進入21世紀,雙光束激光焊接技術的使用帶來了全球航空航天工業的重大技術變革。為解決面板結構表皮與立柱之間的T型接頭焊接問題,該技術利用兩束激光同時焊接面板結構T型接頭的兩側,完成面板結構之間的連接。皮膚。和墊片。雙光束激光焊接技術使用對稱的焊接熱源同時焊接T形接頭的兩側,最大限度地減少焊接引起的變形并確保外皮表面的尺寸精度。因此,雙光束激光焊接技術很快適應了國外飛機的生產。
為跟上國外激光焊接技術研究和應用的發展步伐,我國雙光束激光焊接技術的研究也取得重要突破,已用于飛機結構革和鈦合金支柱的一體化焊接. . 12KW多模光纖激光器具有電光轉換效率高、光束質量好、能量密度高、調制頻率寬、可靠性高、壽命長、零維護等優點。淤泥焊接。
二、使用激光清洗
據激光清洗技術研發和設備制造專家介紹,激光清洗可用于火箭焊接前的氧化膜清洗、運載火箭油箱結構清洗、飛機發動機葉片清洗等。在國外,美國已經完善了使用激光清洗技術來清洗戰斗機和運輸機的表面。英國勞斯萊斯制造的數十個鈦合金飛機發動機零件的表面清洗技術也采用了激光清洗。
激光清洗的原理是利用激光的高能量密度,以及激光脈沖對被清洗物體表面的沖擊和振動。利用基板與附著物之間激光吸收系數的差異,使被清洗物表面的附著物或涂層瞬間蒸發或溶解,從而實現清洗過程。與傳統清潔方法相比有哪些優勢?與化學清洗相比,不需要使用化學品,不污染環境;與機械清洗相比,不接觸零件,不產生應力,不影響零件性能;與超聲波清洗相比,激光清洗可以用機器人完成。工作更加靈活高效;激光清洗機的功率為幾千瓦,每小時只有幾千瓦時,運行成本低。
3D打印技術的使用
隨著各國制定和制定國家技術發展戰略和規劃,3D打印技術越來越受到政府、科研機構、企業和媒體的關注。在以精度高、對輕便性和材料特性要求極高為特點的太空旅行中,一直扮演著“星辰運動”的角色。
3D打印的“魔力”是什么?它是一種基于離散積累原理,以3D零件數據為驅動,直接進行零件生產的科技系統,不需要傳統的工具、設備和工藝復雜的工序,能夠高精度生產出各種尺寸的零件. .表格。復雜的工廠,實現零件的“自由生產”,解決了許多復雜結構零件的形成,大大減少了機械加工操作,縮短了加工周期,而且產品結構越復雜,其制造速度的影響就越大。 NASA 目前是美國在使用 3D 打印技術方面的太空領導者。據報道,美國宇航局的工程師已經在使用增材制造來制造第一個全銅合金火箭發動機部件以節省資金。
中國科研院所和企業也在不斷探索3D打印技術,在該領域處于世界領先地位。
我們都知道泵的用途,即輸送水等各種液體,顧名思義就是“熱泵”,用來抽熱。
根據熱力學第二定律:熱量既不產生也不損失,只是不斷地傳遞。雙向熱泵的工作原理是利用制冷劑作為載體進行雙向傳熱:制冷劑冷卻后將熱量傳導到機外的激光器中,從而使激光器內部溫度升高。降低了。 ;激光溫度升高。
風冷激光熱控系統主要由以下四個部件組成:壓縮機、冷凝器、膨脹機和蒸發器。你的特點:
? 壓縮機:壓縮制冷劑氣體,將低壓氣體轉化為高壓氣體,為制冷劑提供能量,從高溫環境中吸收熱量,從低溫環境中釋放熱量,促進液體的冷卻循環。
? 冷凝器:將制冷劑從氣體冷凝成液體并產生熱量
? 蒸發器:將制冷劑從液態蒸發為氣態并吸收熱量。
? 膨脹閥:將高壓液體轉化為低壓液體。制冷劑越低,沸點越低。膨脹閥的作用是將制冷劑壓力降低到相應的沸點:制冷時低于環境溫度(可吸收環境),制熱時環境溫度高(可向環境釋放熱量) )。
制冷劑是制冷過程中的中間產物,它易吸熱汽化成氣體,易放熱冷凝成液體。在熱管理系統中,它通過蒸發和冷凝傳遞熱量,從而產生加熱和冷卻效果。 01、壓縮機壓縮制冷劑,將制冷劑轉化為高溫、高壓的氣體,進入外部換熱器。 02. 外置熱交換器起冷凝器作用,高溫氣體冷凝成低溫液體,冷凝時產生的熱冷媒由風機排出機外 03. 低溫液態冷媒和高壓通過風機排出膨脹閥具有低溫、低壓、使用方便等特點。蒸發并進入內部熱交換器04。此時,內部熱交換器充當蒸發器,吸收環境熱量并降低激光器內部溫度以達到冷卻效果,從而冷卻劑。在高溫低壓下蒸發成氣體05,從蒸發器蒸發出來的氣態制冷劑又被壓縮機壓縮,循環往復。
01、壓縮機將制冷劑壓縮并在高溫高壓下轉化為氣態,進入內部換熱器。 02.此時內部換熱器起到冷凝器的作用,將高溫、高壓的制冷劑氣體轉化為低溫、高壓的液體,發出的熱量由激光產生。內部溫度升高達到加熱目標03。低溫高壓液體流經膨脹閥減壓后流入外部熱交換器04。此時熱交換器正在運行。外部冷板充當蒸發器,液態制冷劑從外部單元吸收熱量并蒸發。切換到氣態05,氣態制冷劑被壓縮機吸入并壓縮形成高溫、高壓氣體并往復循環
在冷卻和加熱過程中,冷卻劑以不同的方向流動。當它冷卻時,它首先通過內部熱交換器。室外熱交換器是冷凝器,室內熱交換器是蒸發器。加熱時,制冷劑首先通過內部熱交換器,在這種情況下,內部熱交換器是冷凝器,而外部熱交換器是蒸發器。當制冷和制熱處于不同狀態時,系統會改變制冷劑的流動方向。
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