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【3D打印】3D打印值得航空航天产业认真对待!
发表时间:2017-5-22

     3D打印,将让人类在航空航天征途上飞得更快更高更远。国内3D打印及航空航天领域的专家们日前在首届“中国航空航天增材制造技术与应用论坛”上宣布,作为一项颠覆性的制造技术,3D打印将给航空航天领域带来重大变革。

   3D打印为什么受到航空航天界的特别青睐?它会带给我们哪些改变?

    如果说铸造技术像用模具在冰箱中冻冰棍,锻造技术像铁匠千锤百炼打铁器,那么3D打印则是一种全新的整体化制造技术,能大幅简化零件制造繁杂的工艺流程,大大地节省研制时间和提高原材料的利用率。

复杂零件轻松“搞定” 钱和时间省一半

  不论是现代飞机还是航天器,都追求用尽可能少和轻的材料实现最大强度和刚度,因此构件常常采用“占空比”很大的异形设计,导致其结构特别复杂,形状似“歪瓜裂枣”,像做过“镂空”处理,用切削加工的方式制造则难度很大,有时95%的材料都被切割掉,且制造周期长达几个月。

  3D打印技术恰恰弥补了常规制造方法的不足,能快速地打印出结构复杂的零件,是实现结构复杂零件产品化的捷径。

  “若使用3D打印技术制造航空航天构件,至少可以压缩一半的周期和成本。”中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒日前在首届“中国航空航天增材制造技术与应用论坛”上介绍,美国宇航局2013年通过3D打印技术制造的J—2x火箭发动机喷注器就在高温点火试验中产生了创纪录的9吨推力,并使整体式喷注器组零件数由原来的115个集成为2个,大大提高了生产效率。

从空间“五金店”到“太空工厂”

  “缩短型号研发流程,实现复杂结构产品的小批量快速制造只是3D打印作为颠覆性技术的一个方面。”陈济轮认为,3D打印将会打破传统制造工艺对先进结构设计的制约,让产品设计师放手做出“天马行空”的设计。

  如今,3D打印已将人类生产制造活动延展到外太空。众所周知,太空环境与地面上完全不同,就是紧固螺帽这么简单的工作,在空间站都受到极大制约,更别说制造工具。因而在3D打印机被送上太空以前,人类进入太空就像去户外露营,得把要用的工具都带齐全。但自从空间站有了3D打印机,宇航员可以随时设计打印出急需的个性化工具,就像多了个空间“五金店”。

  据悉,美国宇航局计划将3D打印技术应用到太空发射系统的创建和“猎户座”飞船的火箭部件上,并使之成为未来登陆火星计划的一部分。

  

助力中国空天制造 机遇与挑战并存

  在麦肯锡公司2013年公布的一份报告中,3D打印在今后影响人们生产组织模式和社会生活的十二项的重大颠覆性技术中名列第九。欧美各国都意识到3D打印技术在航空航天领域的优势以及在空间站建设、深空探测等领域的潜在应用前景,各自形成了3D打印发展路线图,并在航空航天领域积极作出部署。

  可以预见,随着3D打印技术规模产业化,传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合都将面临深度调整。3D打印技术在中国航空航天领域上的应用前景也将充满无限可能。

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