當(dāng)今世界,航空航天技術(shù)明顯是最具影響力的高新行業(yè)之一,二航空航天制造技術(shù)又是這一行業(yè)的核心,其發(fā)展對(duì)于火箭等航空航天產(chǎn)品的綜合性能起著至關(guān)重要的作用,并決定著總體的設(shè)計(jì)思想是否可以實(shí)現(xiàn)。3D打印技術(shù)在這一行業(yè)的首要應(yīng)用領(lǐng)域有飛機(jī)機(jī)翼制作、無(wú)人駕駛航空系統(tǒng)和復(fù)雜零部件的制造等等。
3D打印技術(shù)在航空航天制造行業(yè)的一個(gè)突破在于它在渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用。據(jù)說(shuō),GE公司要在2018年試飛的ATP飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)為通過(guò)3D打印制作可以實(shí)現(xiàn)的可能性打開(kāi)了新的空間。 GE公司先進(jìn)的ATP發(fā)動(dòng)機(jī)中,有三分之一以上的部件是由3D打印來(lái)完成的。
與噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不同的是,渦輪螺旋槳飛機(jī)一般是為小型商業(yè)飛行器和私人飛機(jī)提供動(dòng)力,但這意味著至少數(shù)十億美元的市場(chǎng)。根據(jù)3D打印技術(shù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)師將八百多個(gè)獨(dú)立部件減少到12個(gè)。此外,3D打印用降低發(fā)動(dòng)機(jī)重量的方式來(lái)減少成本。輕5% 的發(fā)動(dòng)機(jī)可以節(jié)約20%的燃油消耗,并且其功力比傳統(tǒng)加工方式制造的發(fā)動(dòng)機(jī)多10%。
而在發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部,3D打印技術(shù)完成燃燒室和許多結(jié)構(gòu)元件的制造,這使得發(fā)動(dòng)機(jī)更簡(jiǎn)潔、更輕和更緊湊,具有使人震驚的16:1的工業(yè)級(jí)總壓力比。與其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手比較起來(lái),這使其僅僅通過(guò)設(shè)計(jì)提高燃料燃燒效率帶來(lái)的節(jié)約15%的燃料,同時(shí)提高10%的巡航功率。
總而言之,3D打印技術(shù)完成了目前ATP發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的部件,包括它的動(dòng)力齒輪箱。除此之外,3D打印技術(shù)還使設(shè)計(jì)工程師采用以前無(wú)法使用的材料組合成為了可能,材料包括新合金。
3D打印技術(shù)同樣可以用來(lái)生產(chǎn)和設(shè)計(jì)ATP燃燒器,它的圍繞式逆流配置最大限度地縮短發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度,同時(shí)可以改善整體發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。并且3D打印還可以用更低的成本讓設(shè)計(jì)工程師對(duì)大量的設(shè)計(jì)概念進(jìn)行功能測(cè)試,這一過(guò)程如果是通過(guò)傳統(tǒng)的常規(guī)制造過(guò)程,將耗費(fèi)非常高的時(shí)間和成本。
(新聞來(lái)源:國(guó)際金屬加工網(wǎng))