霍尼韋爾：3D打印全面進軍航空制造業(yè)

飛機性能以及燃油效率的提升，對歷史超過百年的傳統(tǒng)航空制造業(yè)制造著一個個新的挑戰(zhàn)，比如新材料和新制造技術(shù)的應(yīng)用。當碳纖維復合材料為主體制造的大型客機已經(jīng)開始廣泛投入到全球航線的運營之中時，新的制造技術(shù)也在看不見的地方悄然改變著航空工業(yè)的制造方式，比如3D打印技術(shù)制造的一些飛機零部件已經(jīng)開始被應(yīng)用在商用民航客機的關(guān)鍵部件上。南極熊覺得當前，3D打印技術(shù)持續(xù)發(fā)展，市場規(guī)�？焖僭鲩L，在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴大。3D打印技術(shù)在技術(shù)方法、制造平臺、行業(yè)標準等方面取得重要進展，在市場規(guī)模方面保持快速增長態(tài)勢。

美國航空制造業(yè)巨頭霍尼韋爾航空航天集團使用3D打印技術(shù)成功制造出一個HTF7000小型商用發(fā)動機的零部件，并計劃進一步將多個采用同類技術(shù)制造的部件裝入其暢銷的TPE331發(fā)動機中。不同于傳統(tǒng)制造模式的“減法”，3D打印技術(shù)通過將材料粉末通過技術(shù)手段重新堆疊來實現(xiàn)產(chǎn)品的構(gòu)型，正如任何一種新技術(shù)出現(xiàn)所受到的質(zhì)疑一樣，這種看起來像是黏土玩具一樣的方式真的能制造出需要嚴格認證并處在復雜運營環(huán)境下的飛機零部件的要求么?

“3D打印與傳統(tǒng)制造技術(shù)的區(qū)別就在于，從產(chǎn)品原始材料到生產(chǎn)過程都影響到最終的產(chǎn)品性能，這是其較傳統(tǒng)制造方式的優(yōu)勢之所在�！被裟犴f爾中國研發(fā)中心航空航天工程與技術(shù)部總經(jīng)理徐軍博士在2016年珠海航展期間接受記者專訪時，對3D打印技術(shù)在航空制造業(yè)應(yīng)用的前景表示非常樂觀。

霍尼韋爾在3D打印技術(shù)應(yīng)用方面已經(jīng)實現(xiàn)了包括高溫鎳合金材料制成的飛行試驗部件、利用高溫鎳合金材料生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)渦輪式發(fā)動機，并通過循環(huán)旋轉(zhuǎn)測試驗證了制造過程和材料屬性以及利用電子光束熔解技術(shù)生產(chǎn)鎳材料部件等多項技術(shù)成果。合金材料都有特性曲線，3D打印的材料也一樣， “當我們搞清楚產(chǎn)品本身的力學特性和材料特性，建立一個數(shù)據(jù)庫，就可以搭建一個體系，這樣也有利于取得認證�！�

霍尼韋爾方面表示，3D打印技術(shù)的應(yīng)用有望降低50%的制造成本，并大幅縮短生產(chǎn)和交付時間。成本的節(jié)約來自于在設(shè)計上將8個不同部件編號組合成只有1個部件編號。交付時間可從數(shù)月縮短至數(shù)周�？偟膩碚f，它將提升零部件質(zhì)量，提高流通合格率，減少庫存，加快生產(chǎn)速度并降低生產(chǎn)成本。

“有些東西之所以做成目前這樣是因為受到制造工藝的限制，而采用3D打印就沒有這么多限制，我們可以把產(chǎn)品做得更簡單直接，省掉很多不必要的部分，這樣還可以實現(xiàn)減重的效果�！钡拇_，對于燃油成本占到總運營成本相當比重的現(xiàn)代民航客機而言，不管是大范圍采用新材料、提升氣動性能以及改進發(fā)動機，本質(zhì)上都是為了使單位重量的業(yè)載在消耗更少燃料的基礎(chǔ)下實現(xiàn)更多的位移，這也是航空工程師們長久以來共同的目標。

霍尼韋爾目前已經(jīng)建立了四個3D打印技術(shù)中心，分別位于美國鳳凰城、印度班加羅爾、中國上海以及捷克的布爾諾。在徐軍看來，大部分金屬材料都可以采用3D打印技術(shù)，但目前看來并不是所有零部件都需要用3D打印技術(shù)來實施�！爱吘剐枰�一段時間才能讓3D打印技術(shù)降到與傳統(tǒng)制造技術(shù)同樣的成本，所以有些并不復雜的超大型零部件目前看來還是用傳統(tǒng)制造技術(shù)更為合理�！�

霍尼韋爾目前正在用3D打印技術(shù)制造小批量但價值高的零部件，在該公司看來，當客戶所需的生產(chǎn)數(shù)量較低時，零部件制造的成本會迅速上漲，疊加制造則是解決這一問題的好辦法。使用打印技術(shù)生產(chǎn)小批量鑄件，可以節(jié)省客戶的成本和時間。

航空業(yè)現(xiàn)在正進入一個快速發(fā)展的供應(yīng)鏈管理階段，這意味著企業(yè)會現(xiàn)場打印零部件，保持零庫存，且只在收到訂單時才開始打印。現(xiàn)有供應(yīng)鏈中涉及的部件庫存量將會面臨粉末化。

“最重要的一點在于，我們可以利用新技術(shù)實現(xiàn)更好的設(shè)計理念，”徐軍對本報記者表示，“3D打印技術(shù)可以嘗試制作一些傳統(tǒng)制造技術(shù)從未想過的方案，產(chǎn)生全新的設(shè)計理念，比如之前我們幫助一個客戶制造了一個特殊的扳手，市面上沒有這種扳手的成品出售，但我們從建模到制造所花的時間很短，而且產(chǎn)品的實用效果非常好，一次成型所需的時間也遠遠少于制作模具需要的時間，這就是這個技術(shù)真正的價值所在�！�

霍尼韋爾研究員級工程師Donald Godfrey認為，3D打印在航空業(yè)下一階段的重大突破方向是將該技術(shù)應(yīng)用在工具加工上。

來源：華夏時報
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