经济、快速、柔性成形制造技术在航空航天、空间科学、海洋船舶等行业中需求日益增多。

航空航天、空间科学、海洋船舶等行业中普遍存在多品种小批量复杂形状零件的加工需求，传统工艺存在模具制作费用高（如冲压）、材料利用率低（如铣削）等局限性，导致零件制备成本高、周期长等结果。无需模具、高精度、快速的成形工艺是这些多品种小批量复杂零件的优选解决方案。

激光喷丸是一种柔性精密无模成形新方法，随着我们对激光冲击研究的深入，已掌握了采用该技术对复杂钣金构件的加工工艺方案。它是利用高能激光束对板料的逐点逐次冲击，激光诱导产生的冲击波使表层金属材料产生压缩塑性变形，利用金属材料塑性延展变形特性，积小变形成宏观的大变形。冲压成形后，板材往往表现出“一面拉、一面压”的应力分布状态，而激光喷丸成形后，钣金件双面均为残余压应力，成形的同时提高了零件抗疲劳、耐腐蚀等其他性能。目前已在铝合金、合金钢、钛合金等材料中实现了该项生产，其最小成形曲率半径及成形弧高显著优于机械喷丸、超声喷丸等表面应变加工工艺。此外，激光喷丸成形技术还可以应用于金属部件精确矫直、矫形等生产环节中。

航空航天、空间科学、海洋船舶的应用

• 海军舰船船体钢板精确成形，用于战舰维修，大幅缩短维修时间

• 飞机机翼、机身钣金等零件的成形制造；尤其适用于新型号机型研制，缩短研制周期

• 空间站、外星球行走车等高维修难度的产品中，提高成形零件的使用寿命，保障系统稳定

• 对复杂形状更高的成形能力，为设计师提供了更大的形状设计空间

       激光喷丸——更强大的成形能力

             于传统金属成形工艺相比，激光喷丸成形具有众多优势，比如可适用于更厚的钣金材料。激光喷丸成形工艺中，根据材料的力学性能、厚度、成形曲率半径、弧高等参数设计加工工艺（如冲击区域、冲击路径、冲击能量密度等等）。下图案例显示了不同冲击次数带来的成形效果，加工材料为4mm厚的5系铝合金。

结合有限元分析，激光喷丸成形可为客户提供无模成形解决方案，该工艺的基于 FEA 的精度及其灵活性有望在广泛的铝合金和厚度阵列中产生复杂的曲率。通过FEA分析确定冲击面及冲击区域，实现精密制造。在上图案例中，我们对60mm×60mm的铝板通过激光喷丸实现了左侧 25mm的自由偏转，但在右侧（受约束的一侧）只有4mm的偏转。

（返回列表）