最具潜力市场：3D打印在航空领域最新进展

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3d打印技术最初发展于1980年代，从2010年开始在商业方面得到了广泛使用。目前3D打印技术在飞机的设计、制造和维护全过程中都得到有效应用。在研制阶段，可以通过3D打印技术制造其等比例模型；而在制造阶段，3D打印技术可用于加工制造关键零部件；在维修过程中，可通过3D打印技术，用同一材料将缺损部位修补成完整形状，修复后的零件性能不受影响，大大节约了时间和金钱。

　　目前的3D打印技术通常分为4类，包括固化成形技术、叠层实体制造技术、熔融沉积造型技术和激光烧结技术。航空制造领域最前沿的3D打印技术当属高性能金属构件激光成型技术，该技术是以合金粉末为原料，通过激光熔化逐层堆积，从零件数模一步完成高性能大型复杂构件的成型。其优势在于能够制造出采用传统铸造和机械加工方法难以获得的复杂结构件，且很少或几乎没有材料浪费。例如，美国的F-22飞机中尺寸最大的钛合金整体加强框所需毛坯模锻件重达 2796公斤， 而实际成形零件重量不足144公斤，造成大量的原材料损耗。

　　另外，3D打印技术所需的制造设备相对单一。传统方法通常需要大规格锻坯加工及大型锻造模具制造、万吨级以上的重型液压锻造装备，制造工艺复杂，生产周期长，在铸造毛坯模锻件的过程中会消耗大量的能源，也降低了加工制造的效率。而激光3D打印技术能克服上述缺点。航空航天装备中的零件构造越来越复杂，力学性能要求越来越高，通过传统工艺很难制造。而3D打印则可以满足这些需求。接下来OFweek激光网带你看航空领域3D打印技术最新进展：

　　1、欧洲3D打印金属件实现大规模生产

　　日前，欧洲空间局（ESA）的“以实现高技术金属产品的高效生产与零浪费为目标的增材制造项目”（AMAZE）提出，将首次实现3D打印金属件的大规模生产。这些3D打印的金属零部件可用于喷气式飞机、航天器以及核聚变等项目。

　　据了解，3D打印技术的优势在于能够制造出采用传统铸造和机械加工方法难以获得的复杂结构件，且很少或几乎没有材料浪费。制造步骤的大幅减少也带来了巨大的成本效益。3D打印设备被寄予厚望，期待能彻底改变人类的生活方式，但一直以来3D打印设备仅适合的材料单一（主要为塑料），而这对许多工业应用的价值不大。

　　AMAZE项目于2013年1月启动，该项目汇集了28家同样致力于采用3D打印技术开发更轻、强度更高、成本更低的复杂金属结构件的企业和机构共同参与，包括：空客、阿斯特里姆、雷尼绍、挪威钛公司等企业，英国克兰菲尔德大学、伯明翰大学等高校，英国卡勒姆核聚变能源中心等。

　　这项为期5年、经费约2000万欧元的AMAZE项目，其首要目标是快速生产大型零缺陷增材制造金属零件，并几乎实现零浪费。下一步目标是，使零件的制造成本比传统工艺降低50%。该项目将在法国、德国、意大利、挪威和英国建立试验性规模的增材制造工厂，以发展产业供应链。

　　AMAZE项目将设计、验证和交付一个面向工厂级的、模块化的简化工作流程，为增材制造过程提供最大的灵活性，大幅减少不增值工作产生的延误。

　　AMAZE项目还将大幅增加增材制造的原位检测，过程反馈、新型后处理工艺以及洁净室等的商业应用，从而提升零件的整体质量水平、尺寸精度和制造效率，并使工业废品率削减到小于5%。

　　2、2050年飞机部件将3D打印

　　3D打印技术我们并不陌生，它已经用在了很多行业；不过在要求严格的飞机制造业也能实现，那就是个很大的技术突破。来自Airbus的设计师Bastian Schafer和公司的其它设计师一起合作打造了一种概念型飞机，这种飞机的部件可以用3D打印来实现，不过要等到2050年才能达成目标。要知道现在的很多3D打印机只能打出比较小的部件，比如轴承等；而飞机是庞然大物，未来将会有机库那么大的打印机，约80×80米的体积，Schafer提到可以实现。另外，他还指出3D打印不仅可以大幅缩减成本，对比传统工艺打造出来的部件，3D技术造就的还会轻65%。

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