2016年3D打印在航空航天领域十大应用案例

 　　目前，3D打印技术已成为提高航天器设计和制造能力的一项关键技术，其在航空航天领域的应用范围不断扩展。国内外企业和研究机构利用3D打印不仅打印出了飞机、导弹、卫星、载人飞船的零部件，还打印出了发动机、无人机、微卫星整机，在成本、周期、重量等方面取得了显著效益，充分显示了3D打印技术在该领域的应用前景。下面，OFweek3D打印网小编将和大家一起分享2016年3D打印在航空航天领域应用的十大热点案例。

  　　一、GE推出3D打印零件占35%的航空飞机发动机 　 　　近日，GE用验证机对35%的3D打印零部件进行了验证，目的在于希望能将3D打印技术应用在飞机涡轮螺旋桨（ATP）发动机的研发中，为Cessna Denali飞机的建造而服务。   　　据了解，为了验证飞机涡轮螺旋桨部分的可用性，GE开发了一款技术验证机“a-CT7”。随着“a-CT7”试验的成功，Cessna Denali将成为有史以来使用3D打印零部件最多的一架飞机。通过以往传统制造方法所需的855个零部件将在3D打印技术的帮助下减少到12个部分，占到了总零件数的35%。而这些3D打印零部件包括油箱、轴承座、排气架、燃烧室、热交换器和固定流道组件等。   　　据悉，1,240SHP ATP将作为新的涡轮螺旋桨应用在1000-1600 SHP系列商业通用航空飞机中，并计划于2017年年底正式上空。   　　二、欧洲最大的3D打印卫星部件通过质量验证 　　 　　日前，意大利泰雷兹阿莱尼亚宇航公司（Thales Alenia Space）与3D打印服务公司Poly-Shape合作，使用金属3D打印技术为韩国通信卫星Koreasat 5A和 Koreasat-7制造出了天线支架，并成功地通过了泰雷兹公司进行的动态测试。   　　据了解，这两颗卫星的天线支架也是迄今为止在欧洲使用基于粉末床的激光熔融金属3D打印技术打造的尺寸最大的卫星部件。该支架的尺寸为450×205×390毫米，但重量仅为1.13公斤，这两家公司称之为“巨大的轻量级部件”。   　　三、德国MTU在航空发动机业务上力推3D打印技术 　 　　近日，德国MTU公司称，将在航空发动机业务上力推3D打印技术。3D打印技术可以帮助航空制造商减少工装模具的使用，在生产少量样件时，设计也可以更加灵活，这使得生产零部件的固定投入成本大幅下降。据了解，世界上最大的飞机租赁公司WizzAir、德国Germania航空、瑞典公司Rockton、以色列Arkia航空公司和印尼Kalstar航空公司以及俄罗斯的伏尔加第聂伯集团等纷纷进行订购。截至目前，全世界有30%的民航客机采用MTU供应的部件。   　　四、Sonaca与FMAS合力打造3D打印钛金属航空航天部件   　　最近，比利时航空航天公司Sonaca宣布与法国Fives-Michelin Additive Solutions（FMAS）公司合作，为航空航天行业开发和制造3D打印的钛合金零件。通过此次合作，两家公司都希望确立自己在航空航天领域金属增材制造领导者的地位。更具体地说，两家公司希望能够将Sonaca在航空航天领域的经验与FMAS公司的增材制造技术结合起来，为客户提供优化而专业的3D打印制造选项。   　　五、我国实现3D打印长征五号火箭捆绑支座   　　近日，中国航天科技集团公司一院211厂利用激光同步送粉3D打印技术成功实现了长征五号火箭钛合金芯级捆绑支座试验件的快速研制，这是激光同步送粉3D打印技术首次在大型主承力部段关键构件上应用。该产品的试制成功对拓展3D打印技术在箭体结构制造领域的应用、丰富大型难加工金属结构件研制技术手段具有重要意义。   　　据悉，捆绑支座为运载火箭主承力构件，综合力学性能要求高，目前主要采用加工性能较好的高强钢，通过锻造再机加的方式成形。但这一加工方式存在材料去除量大、加工周期长等问题。   　　六、美宇航局成功测试3D打印的液态甲烷涡轮泵 　 　　日前，美国宇航局（NASA）成功测试了一个以液态甲烷为燃料的3D打印火箭发动机 涡轮泵。科学家们认为，液态甲烷是NASA登陆火星计划中航天器的理想发动机推进剂。   　　据称，涡轮泵的结构非常复杂，因为它需要通过涡轮的快速旋转来驱动泵，并由后者向发动机供应燃料轮。除此之外，NASA还在2015年完成了氢涡轮泵组件测试和液氢/液氧实验机的测试。这些测试以及火箭发动机的喷油嘴和其它部件的制造和测试为推进复杂火箭发动机的3D打印、更高效地制造未来的航天器（包括以液态甲烷为原料的登陆器）铺平了道路。   　　七、空客3D打印燃料喷嘴正式投入使用 　 　　2016年4月，欧洲飞机制造商空客公司收到了他们的下一代空中客车A320neo客机的LEAP-1A发动机，这是他们正式将使用3D打印的合金燃料喷嘴用于飞机引擎上。这些3D打印的部件在LEAP-1A发动机上最显著的特征是降低碳排放水平，同时还能节省约百分之15以上的燃料。这是迄今为止规模最大、增长最快的航空市场之一，预计将有2034架新客机使用LEAP-1A发动机。   　　八、美军机首次试用3D打印 　 　　日前，美国海军成功完成了对使用3D打印关键部件的MV-22B“鱼鹰”倾转旋翼机的首次试飞。据称，这套3D打印的组件是将“鱼鹰”发动机舱固定到主翼结构上的四套部件之一。领导3D团队的莉兹·麦克迈克尔将此次试飞称为“伟大的第一步”和“游戏规则改变者”，这将彻底改革美军修理战机的方式，并开发新的功能。   　　九、Safran推出全球首个3D打印喷气发动机   　　Safran作为法国航空航天领域的最大的制造商之一，其刚刚与澳大利亚Amaero工程公司和莫纳什大学签署了一项合作伙伴协议，即在有限的空间内3D打印航空航天部件，包括喷漆发动机的燃气轮机。   　　Safran是一家专注于航空航天、国防安全的制造商，其拥有7万多名员工，并且其在去年的销售收入达到了174亿欧元，是欧洲航空航天制造业中最大的企业之一。他们以民用和军用飞机、导弹和目标无人机的创新涡轮喷气发动机而闻名，现在，该公司准备在新的计划里加入3D打印这一新兴技术。   　　十、航天发动机涡轮轴转子首次实现3D打印 　 　　近日，31所与西北工业大学联合承担的国家某3D打印制造技术推广应用项目———《激光选区熔化成形技术》（即一种3D打印技术在某涡轮泵上的应用研究），顺利通过现场测试验收。该项目在国内首次实现了3D打印技术在转子类零件上的应用，研究成果也推广应用到航天发动机其它关键零部件的研制，突破了复杂异型薄壁轴承座、中空薄壁主动冷却喷管与细长薄壁内流道喷嘴等产品的制造技术瓶颈，实现发动机关键结构的快速制造，显着提升了航天发动机综合性能。   　　小编总结：与传统制造方式相比，3D打印技术不仅可大幅度降低生产成本，还突破了传统制造工艺对于复杂形状的限制，它带来的是生产加工观念的革命性转变，对推动全球航空航天领域的发展起到了重要作用。未来，我们期待3D打印在航空航天领域的应用更上一层楼！