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『』【科技动态】3D打印即将“起飞”( 二 )


GE还通过收购德国概念激光公司和瑞典Arcam AB的多数股权 ， 投资了这项技术 。 随着GE增材制造部门的发展 ， 其业务可以在数小时而不是数月内给出反馈并进行调整 。 随着公司继续发展增材制造工程和制造能力 ， 这些投资使GE航空成为了更好的增材制造设备供应商 。 ORNL认为GE为推动3D打印在航空航天领域的发展做出了巨大贡献 。
让“雷神”翱翔
空中客车集团是另一家采用3D打印的飞行器制造商 。 自2015年以来 ， 空客对其“在现实中试验高科技目标”（缩写THOR ， 即北欧神话中的雷神托尔）小型无人机进行了试飞 ， 它的大约90％的结构组件是由塑性聚酰胺粉末3D打印的 。 空客公司将THOR描述为“一个在实际飞行条件下实现不同技术的低风险和快速开发的平台 。 ”空客利用增材制造技术提高了THOR的开发速度 ， 花了七个星期的时间打印了60个结构部分 ， 又花了一个星期组装该飞机 。
『』【科技动态】3D打印即将“起飞”
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图4 3D打印无人机THOR进行飞行试验
空客以其他方式扩大了对增材制造的使用 。 五年前 ， 公司开始使用3D打印或所谓的“添加层制造（ALM）”制造支架 。 空客表示这是逐步引入ALM技术的长期战略的第一步 。 在过去五年中 ， 空客逐渐增加了ALM在批量生产和在役飞机中的应用数量 。 公司已经生产并在空客飞机上安装了7万多个3D打印零件 ， 大多数零件都是用聚合物打印的 ， 但用钛和镍基合金的越来越多 。
快速制造备件
由聚合物制成的3D打印备件已经用在了A350 XWB系列飞机上 。 一些A320neo和A350 XWB试验飞机配备了金属打印的座舱支架和燃油管路 。 公司表示 ， 更多的金属零件正在认证过程中 。 空客使用的特殊增材制造技术 ， 包括细丝沉积和粉末床聚合物技术、金属粉末床和金属线定向能沉积 。 目前 ， 空客对可用于3D打印的材料数量感到满意 。 在航空工业中使用ALM的合格鉴定工作在成本和时间上都非常苛刻 。 因此 ， 空客公司的重点是在确认了价值创造机遇的几种知名金属合金上引入该技术 。
『』【科技动态】3D打印即将“起飞”
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图5 空客3D打印支架装配件
空客正在与Autodesk的生成设计合作 ， 使用人工智能重新设计面向其它制造技术设计而现在要用3D打印的零件 。 2015年 ， 空客推出了所谓的“仿生隔板” ， 这是一种金属3D打印墙和后座支撑结构 ， 将客舱和飞机厨房分隔开 。 该隔板比常规制造的隔板轻约45％ ， 空客打算为A320飞机生产该隔板 。 不过 ， 空客预计金属3D打印的成本将下降得更快 。 Autodesk正在稍微修改设计 ， 使其具有许多相同的优点 。 这第二种设计要求3D打印隔板的塑料模具 ， 该模具将用已经鉴定可以飞行的合金铸造 。 模具仍然允许设计为更复杂的形状 ， 该隔板的第二个版本正在认证过程中 。
航空航天迎来新金属
增材制造公司正在努力满足航空航天市场的需求 。 例如 ， EOS是使用直接金属激光烧结的工业3D打印机制造商 ， 已开始引入更多金属进行打印 。 过去五年 ， 公司又开发出10种金属 ， 这个数量不是很多 。 人们想确保可以制造出高质量的零件 ， 并且总是存在挑战 ， 开发它们确实需要时间 。
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图6 EOS M290金属3D打印机生产的火箭发动机
对于EOS ， 关键的航空航天市场是火箭发动机 ， 客户之一是2017年成立的Launcher ， 致力于研发用于发射卫星的火箭 。 去年 ， Launcher成功地测试了在EOS机床上打印的3D打印铜合金发动机的点火性能 。 EOS已经与Launcher一起研究了发动机开发的进度 ， 期望在将来制造有效载荷非常大的发动机 。 越来越多的私人公司涉足火箭 ， 3D打印加速了这一发展——人们可以在今天或一两个星期内完成设计 ， 实际上可以还在办公桌上摆放零件 ， 并且可以对其进行一些测试 。 火箭行业现在看起来非常令人兴奋 。


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