据沈阳飞机设计研究所副总设计师王向明介绍,钛合金要40万到50万元一吨,而传统工艺的材料利用率不到10%,如美国F-22战机的铸造钛合金主承力部件,95%的原料都会被作为废料切掉。“另外钛合金很粘,加工的时间又长又费钱。”
而激光钛合金成型技术,完全解决了难题。“加工1吨钛合金复杂构件,传统工艺的成本大约2500万元,而用激光3D快速成型技术仅130万元左右。”加之不需要制造专用的模具,原本相当于材料成本一到两倍的加工费用,现在只需原来的10%。
除了省时省钱,更重要的是,通过3D打印,结构复杂、特殊的钛合金构件可以一体成型,而无需一个个锻造出来再焊接在一起,大大提高了机身强度。
特别“给力”的是——据专家估计,F-22的钛合金锻件,如果使用中国的3D打印技术制造,在强度相当的情况下,重量最多可以减少40%。这将大大提高战机的推重比,令战机性能获得巨大提升。
因此在理论上,中国现有的涡扇发动机,如果用在广泛应用3D打印技术生产的歼-20等第五代战机上,与F-22的推重比差距不会太大。这样一来,我国相对落后的发动机技术,就不会过于“拖后腿”了。