超輕3D打印鈦金屬航天器零部件，重量減輕70%！

航空航天是當(dāng)前金屬3D打印技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，因?yàn)樵摷夹g(shù)能通過(guò)與前期的3D優(yōu)化設(shè)計(jì)相配合創(chuàng)建出前所未有的輕量化零部件，而這正是飛行器最需要的。在這方面，知名比利時(shí)3D打印服務(wù)商Materialise近日又達(dá)成了一座新的里程碑 — 他們與數(shù)字服務(wù)商Atos合作，使用選擇性激光熔融（SLM）技術(shù)3D打印出了一個(gè)“超級(jí)輕量化”的鈦金屬航天器零部件，其重量?jī)H為500克，比原先的1454克輕了近66%！

毫無(wú)疑問(wèn)，這是一項(xiàng)了不起的成就，因?yàn)楦�輕的重量就意味著更低的燃料消耗和成本，而這對(duì)于航天器來(lái)說(shuō)尤為重要，因?yàn)槟壳皟H僅將1千克重量發(fā)射到近地軌道就要花費(fèi)近2萬(wàn)美元。所以可想而知，如果這種超級(jí)輕量化的結(jié)構(gòu)能大面積采用，發(fā)射航天器的成本必定能大幅下降。

除了超輕的重量，這個(gè)3D打印部件還有一個(gè)的亮點(diǎn)，就是它的“身份” — 它是一個(gè)高承重插件，通常會(huì)用在大型承重結(jié)構(gòu)（包括衛(wèi)星面板）的安裝點(diǎn)，主要功能是傳輸高機(jī)械負(fù)荷。作用如此關(guān)鍵還能減輕近70%的重量，可見(jiàn)這個(gè)部件的強(qiáng)度并未因重量減輕而降低。

那么，這個(gè)3D部件為何能做到如此之輕卻又不失強(qiáng)度呢？秘密就在于其內(nèi)部大量采用了晶格結(jié)構(gòu)而非原先的100%實(shí)心填充結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)占用的空間很少，但卻十分穩(wěn)固。

在上周舉辦的歐洲航天器結(jié)構(gòu)、材料和環(huán)境試驗(yàn)會(huì)議ECSSMET 2016上，Materialise公司已經(jīng)正式展出了這個(gè)超輕的3D打印航天器部件。另外值得一提的是，他們還同時(shí)發(fā)表了一篇標(biāo)題為“3D打印夾層結(jié)構(gòu)熱粘合插件”的研究報(bào)告，細(xì)闡述了將這種“輕量化”結(jié)構(gòu)應(yīng)用于其它的零部件上的方法。可以想象，這篇報(bào)告必定會(huì)成為工程師的有力幫手，極大地改變航空航天甚至許多其它領(lǐng)域（如汽車(chē)、機(jī)械）的面貌，請(qǐng)關(guān)注南極熊3D打印網(wǎng)。

延伸閱讀：
《英國(guó)LIGHT項(xiàng)目展示超輕量3D打印晶格結(jié)構(gòu)零部件》
《波音開(kāi)發(fā)世界最輕3D打印金屬微晶格材料》
《3D打印實(shí)現(xiàn)輕量化的四種途徑》

編譯自 3ders