增材制造或3D打印是使用3D數(shù)字模型逐層創(chuàng)建3D對象或產(chǎn)品的過程。3D打印與傳統(tǒng)制造工藝(例如機(jī)加工)相反,傳統(tǒng)制造工藝從材料塊開始,然后刮去不需要的材料。
3D打印也可以從空白平臺開始。如有必要,可以以受控方式將材料添加到毛坯平臺上,直到制造出最終零件為止。您可以使用3D CAD軟件從頭開始創(chuàng)建3D模型,也可以使用激光掃描進(jìn)行反向工程來創(chuàng)建3D模型。
3D打印在航空航天業(yè)中的優(yōu)勢
航空航天工業(yè)是組件重量真正重要的為數(shù)不多的行業(yè)之一。業(yè)界一直在尋找更堅固,更輕和更耐用的組件。當(dāng)今的3D打印技術(shù)為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)創(chuàng)造了新的可能性。通過消除與傳統(tǒng)制造工藝相關(guān)的約束,這些約束固有地耗時且受原材料選擇的限制,層壓為飛機(jī)上許多與設(shè)計相關(guān)的改進(jìn)提供了潛力。對于商用客機(jī),即使重量略有減輕也可能對成本產(chǎn)生重大的積極影響。對于國防飛機(jī)和航天器而言,更堅固,更輕的組件可提供更好的有效載荷。而且,當(dāng)然,對于所有類型的飛機(jī),組件越輕,速度越快,燃油效率也越高。
i. 減輕重量
讓我們談?wù)剶?shù)字。A330級客機(jī)通常消耗約0.035升/座/公里,261個座位和233噸起飛重量。假定平均總重量約為200噸,飛機(jī)以每年25-250天/年的速度飛行200-800公里/天。因此,一架飛機(jī)壽命中的總飛行公里數(shù)估計為1億公里。加上上述燃油消耗和乘客利用率,總?cè)加拖臑?0億升噴氣燃料,或每千克飛行質(zhì)量約5,000升。
i. 飛機(jī)設(shè)計改進(jìn)
3D打印為航空業(yè)帶來的另一個好處是改進(jìn)了飛機(jī)設(shè)計。隨著用于3D打印的軟件的成熟,工程師可以優(yōu)化設(shè)計,這些設(shè)計特別受益于增材制造過程。這些改進(jìn)可提高發(fā)動機(jī)效率,減少阻力,降低飛機(jī)質(zhì)量并降低飛機(jī)生命周期成本
i. 完善供應(yīng)鏈
開發(fā)和制造飛機(jī)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。飛機(jī)需求的特點(diǎn)是交貨時間長,生產(chǎn)時間表長以及積壓的產(chǎn)品可能會持續(xù)數(shù)年。借助3D打印,可以使用不同的原材料制造不同的組件,從而提高制造效率并縮短供應(yīng)鏈交付時間。
中國的3D打印和航空航天業(yè)
印度正在逐步采用3D打印技術(shù)。預(yù)計中國航空業(yè)將以驚人的速度增長。它將在一年左右的時間內(nèi)成為全球第二或第三大公司。在外國制造商中,空客,洛克希德和波音都在中國運(yùn)營。這些公司已經(jīng)在使用3D打印。中國制造商已經(jīng)發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)制造方法相比,3D打印可以顯著減少原型開發(fā)時間和成本。隨著中國在航空航天工業(yè)中的獨(dú)立性,3D打印的未來前景一片光明