向往天空的兔子|中国航空高端制造业突防之路，通了，攻克金属3d打印技术( 二 )
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那么 ， 能不能以金属粉末为材料 ， 利用相同原理来直接成型金属零件呢？工程师们在这个设想的基础上 ， 研发了
高性能金属构件激光增材制造
， 以合金粉末或丝材为原料 ， 通过【向往天空的兔子|中国航空高端制造业突防之路，通了，攻克金属3d打印技术】高功率激光
将材料熔化／快速凝固逐层堆积 。 直接从零件数字模型一步完成大型复杂金属结构件制造 ， 与锻压＋机械加工、锻造＋焊接等传统大型金属构件制造技术相比 ， 该技术的优势非常明显 。 
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以传统的航空发动机叶片为例 ， 叶片的技术难度不仅在于材料上对高温高压环境的耐受性 ， 还必须考虑复杂的气流问题 。 咱们从上图中可以看出 ， 叶片内部并不是铁板一块 ， 而是
分布着复杂的气体通道
， 航空发动机在高速运行时 ， 这些气体通道将外部高空的低温空气引入 ， 在叶片表面形成一层空气膜来保护脆弱的叶片
。 新兴的数控机床对于这种零件无能为力 ， 所以现在航发叶片的主要加工方式还是传统的失蜡法铸造
。 
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但是 ， 使用金属3D打印技术来说成型这种零件则难度较低 。 通过切片和层层堆积 ， 该技术可以简单的加工出
具有复杂内部结构
的各种零件 。国际研究的落寞
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是1992—2005年期间 ， 美国约翰哈普金斯大学、宾州州立大学及MTS公司等 ， 与波音、诺克希德·马丁及诺斯罗普·格鲁曼等军用飞机制造商密切合作 ， 于
1998年成立了专门从事航空钛合金构件激光增材制造技术工程化应用的AeroMet公司
激光增材制造钛合金小型、次承力构件在F/A-18等飞机上的验证考核和装机应用
。 
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但令人遗憾的是 ， 由于未能有效解决构件"内部质量"等问题 ， 即使再经过后续热等静压、开模锻造等致密化加工 ， 其高周疲劳等关键力学性能也未达到锻造水平 ， 致使激光增材制造构件难以应用于飞机构件及主承力构件 。
AeroMet公司已被迫于2005年10月停业关闭
， 国际激光增材制造技术研究陷入低谷 ， 大部分从事金属构件激光增材制造技术研究的单位均转向激光修复和再制造领域 。国内研究的异军突起
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在国际市场陷入低迷的同时 ， 一直默默无闻的国内3D打印技术却呈现出井喷式的发展 。 北京航空航天大学与沈阳飞机设计研究所、第一飞机设计研究院、沈阳飞机工业集团公司、西安飞机工业集团公司等单位长期"产学研"紧密合作 ， 于
2005年突破了飞机钛合金小型、次承力结构件激光增材制造关键技术
， 并成功实现在型号飞机上的装机工程应用 ， 使我国成为当时继美国（2002年）之后国际上第2个实现小型次承力构件实际装机的国家
。 
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据说为轰20进气道
在此基础上 ， 2007年突破了飞机钛合金
大型、主承力构件激光增材制造工艺
。 研制出了具有系列核心技术、构件制造能力达4000mmx3000mmx2000mm
的飞机钛合金构件激光增材制造成套装备系统 ， 制造出了TA15、TC4、TC11、TC21等钛合金的主承力飞机加强框
等关键构件 。 以及A100等超高强度钢飞机起落架关键构件
， 2008年以来先后在包括C919大型客机等大飞机在内的多种型号飞机
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