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增材制造(3D打印) 助力航天航空业七大突破

时间: 2016-04-15 19:41:31

叠层制造技术(ALM)可以帮助打印出具有特定几何形状、拓补结构和网状结构的对象,避免了材料被大量浪费,同时减少航空组件的重量。

欧洲宇航防务集团采用直接金属激光烧结技术(DMLS)3D打印出空客A320的驾驶室铰链托架。它们在保证这些部件的强度和性能的基础上,使其重量减轻了35%-55%,并最终使飞机重量减轻10千克。

对拥有一个600架商业飞机的航天航空公司而言,每一部飞机减轻1千克重量,意味着每年一共可以节省9万公升的燃油,大大削减了燃油开支。而根据2013年的统计,燃油占据了一个航空公司年度支出的35%。此外,每一部飞机减轻1千克重量,还阻绝了230吨的二氧化碳气体排放,对环境保护而言也是个值得一提的数字。

增材制造(3D打印) 助力航天航空业七大突破

节省材料

一些航天航空部件的制造使用的是相当昂贵的材料,比如钛合金Ti-6Al-4V和铬镍铁合金718。传统的制造方法很难让这些原材料成形。取决于部件的几何结构,生产过程也许会导致大量材料浪费、浪费钱,还需要耗费精力进行回收。

金属原材料3D打印尽管昂贵,但大大减少了材料浪费。美国洛特希德马丁公司用电子束熔融技术(EBM)制造其排气防漏检测设备,使其BTF 比率(buy-to-fly ratio,即制造一个零部件所需的原材料量与最终零部件中所含材料量的比率)从33:1降至1:1。虽然使用3D打印钛合金比传统锻造工序昂贵,每个排气防漏检测部件的成本却降低了一半,而且机械性能表现一样好。

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