3D打印在航空航天領域的應用

  目前，3D打印技術已成為提高航天器設計和制造能力的一項關鍵技術，其在航空航天領域的應用范圍不斷擴展。國內外企業和研究機構利用3D打印不僅打印出了飛機、導彈、衛星、載人飛船的零部件，還打印出了發動機、無人機、微衛星整機，在成本、周期、重量等方面取得了顯著效益，充分顯示了3D打印技術在該領域的應用前景。

一、GE推出3D打印零件占35%的航空飛機發動機

 GE用驗證機對35%的3D打印零部件進行了驗證，目的在于希望能將3D打印技術應用在飛機渦輪螺旋槳（ATP）發動機的研發中，為Cessna Denali飛機的建造而服務。

 據了解，為了驗證飛機渦輪螺旋槳部分的可用性，GE開發了一款技術驗證機“a-CT7”。隨著“a-CT7”試驗的成功，Cessna Denali將成為有史以來使用3D打印零部件最多的一架飛機。通過以往傳統制造方法所需的855個零部件將在3D打印技術的幫助下減少到12個部分，占到了總零件數的35%。而這些3D打印零部件包括油箱、軸承座、排氣架、燃燒室、熱交換器和固定流道組件等。

 據悉，1,240SHP ATP將作為新的渦輪螺旋槳應用在1000-1600 SHP系列商業通用航空飛機中，并計劃于2017年年底正式上空。

二、歐洲最大的3D打印衛星部件通過質量驗證

意大利泰雷茲阿萊尼亞宇航公司（Thales Alenia Space）與3D打印服務公司Poly-Shape合作，使用金屬3D打印技術為韓國通信衛星Koreasat 5A和 Koreasat-7制造出了天線支架，并成功地通過了泰雷茲公司進行的動態測試。

據了解，這兩顆衛星的天線支架也是迄今為止在歐洲使用基于粉末床的激光熔融金屬3D打印技術打造的尺寸最大的衛星部件。該支架的尺寸為450×205×390毫米，但重量僅為1.13公斤，這兩家公司稱之為“巨大的輕量級部件”。

三、德國MTU在航空發動機業務上力推3D打印技術

近日，德國MTU公司稱，將在航空發動機業務上力推3D打印技術。3D打印技術可以幫助航空制造商減少工裝模具的使用，在生產少量樣件時，設計也可以更加靈活，這使得生產零部件的固定投入成本大幅下降。據了解，世界上最大的飛機租賃公司WizzAir、德國Germania航空、瑞典公司Rockton、以色列Arkia航空公司和印尼Kalstar航空公司以及俄羅斯的伏爾加第聶伯集團等紛紛進行訂購。截至目前，全世界有30%的民航客機采用MTU供應的部件。

四、Sonaca與FMAS合力打造3D打印鈦金屬航空航天部件

 比利時航空航天公司Sonaca宣布與法國Fives-Michelin Additive Solutions（FMAS）公司合作，為航空航天行業開發和制造3D打印的鈦合金零件。通過此次合作，兩家公司都希望確立自己在航空航天領域金屬增材制造領導者的地位。更具體地說，兩家公司希望能夠將Sonaca在航空航天領域的經驗與FMAS公司的增材制造技術結合起來，為客戶提供優化而專業的3D打印制造選項。

五、我國實現3D打印長征五號火箭捆綁支座

中國航天科技集團公司一院211廠利用激光同步送粉3D打印技術成功實現了長征五號火箭鈦合金芯級捆綁支座試驗件的快速研制，這是激光同步送粉3D打印技術首次在大型主承力部段關鍵構件上應用。該產品的試制成功對拓展3D打印技術在箭體結構制造領域的應用、豐富大型難加工金屬結構件研制技術手段具有重要意義。

據悉，捆綁支座為運載火箭主承力構件，綜合力學性能要求高，目前主要采用加工性能較好的高強鋼，通過鍛造再機加的方式成形。但這一加工方式存在材料去除量大、加工周期長等問題。

總的來說，與傳統制造方式相比，3D打印技術不僅可大幅度降低生產成本，還突破了傳統制造工藝對于復雜形狀的限制，它帶來的是生產加工觀念的革命性轉變，對推動全球航空航天領域的發展起到了重要作用。未來，我們期待3D打印在航空航天領域的應用更上一層樓！