GKN和薩博擴(kuò)大飛機(jī)3D打印零件的生產(chǎn)

GKN航空航天和Saab(薩博)在3D打印用于制造合作一年中，之間的合作伙伴關(guān)系已經(jīng)帶來了明顯的效果，現(xiàn)在Saab飛機(jī)上飛行的通過3D打印來完成的零件已經(jīng)獲得了批量交付和認(rèn)證。GKN與Saab的合作主要圍繞著金屬粉末床技術(shù)，這些零件是從GKN英國(guó)Filton增材制造卓越中心提供的。GKN航空航天和Saab計(jì)劃進(jìn)一步發(fā)展雙方的合作，將通過引入新的材料和設(shè)計(jì)來推動(dòng)打破當(dāng)前3D打印的界限，同時(shí)持續(xù)降低生產(chǎn)周期和成本。

GKN Filton增材制造卓越中心擁有12臺(tái)增材制造設(shè)備，這里的設(shè)備被劃分為三個(gè)單元，其中兩個(gè)單元為EBM設(shè)備，第三個(gè)單元為SLM 設(shè)備。第一個(gè)單元的EBM設(shè)備主要用作研究用途，用來研究工藝參數(shù)與隨之產(chǎn)生的微結(jié)構(gòu)和性能控制。這些信息的分析結(jié)果將用于設(shè)置第二個(gè)單元中設(shè)備的工藝參數(shù)，繼而進(jìn)行鈦合金零部件的小批量生產(chǎn)。除了增材制造設(shè)備，F(xiàn)ilton增材制造卓越中心還設(shè)有材料實(shí)驗(yàn)室，對(duì)粉末材料的特征、質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試和控制。

GKN Filton的設(shè)備和材料主要服務(wù)于鈦合金和鎳基合金零部件的制造。通過增材制造技術(shù)，GEN Filton中心為復(fù)雜零部件的制造有效節(jié)約了成本，同時(shí)還通過制造集成式的零部件和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的零部件提高了產(chǎn)品性能，產(chǎn)品性能的提升體現(xiàn)為對(duì)飛機(jī)性能的提升以及降低能源消耗的成本。

此外，高分子塑料的增材制造也是由GKN Filton增材制造卓越中心負(fù)責(zé)推進(jìn)的。GKN的塑料類產(chǎn)品的增材制造技術(shù)包括選擇性激光燒結(jié)（SLS）和FDM（熔融沉積）兩種技術(shù)。SLS技術(shù)的打印材料主要為尼龍粉末，F(xiàn)DM的打印材料則包括多種熱塑性塑料絲材。兩種工藝均用于模具制造和快速原型。

GKN航空航天公司歐洲和中國(guó)航空結(jié)構(gòu)公司首席執(zhí)行官John Pritchard表示：“Saab是GKN的長(zhǎng)期重要客戶，與他們合作，3D打印技術(shù)已經(jīng)成為兩家公司合作的成功聚焦點(diǎn)。從歷史上看，增材制造的挑戰(zhàn)是將其從理論轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)：在主要平臺(tái)上完全認(rèn)證和飛行。而GKN和Sabb現(xiàn)在已經(jīng)走過了這個(gè)階段 – 3D打印真正成為增材制造技術(shù)用于制造，這將在飛越世界各地的飛機(jī)零件是通過3D打印而制造出來的得到很好的體現(xiàn)�！�

GKN是全球性的工程服務(wù)公司，包括航空航天、汽車傳動(dòng)系統(tǒng)、粉末冶金和地面特種車輛四大業(yè)務(wù)板塊。通過多次收購(gòu)，GKN航空航天業(yè)務(wù)板塊逐漸建立起世界級(jí)的服務(wù)能力。

圍繞著強(qiáng)大的航空航天業(yè)務(wù)版圖，GKN打造了三個(gè)增材制造卓越中心：GKN美國(guó)辛辛那提增材制造卓越中心，GKN 瑞典Trollhätten增材制造卓越中心，GKN英國(guó)Filton增材制造卓越中心。 GKN通過增材制造中心將集團(tuán)內(nèi)部的航空航天零部件制造、增材制造及材料研發(fā)的能力進(jìn)行整合，推進(jìn)增材制造技術(shù)在航空制造業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。

* 從空氣動(dòng)力學(xué)歷史來說，瑞典薩博的地位遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出普通人的想象之外，他們是一個(gè)大時(shí)代的開創(chuàng)者。薩博在上世紀(jì)60年代通過Saab-37飛機(jī)實(shí)現(xiàn)的近距耦合能力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)脫體漩渦的利用。這是人類航空史上的第二個(gè)使用流型，也是今天所有高性能戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；自F-16開始的所有高性能先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)，無論其設(shè)計(jì)上采用的是邊條還是鴨翼又或者是其它類型的渦流發(fā)生器，概不例外。*

當(dāng)談到軍事用途的3D打印，這是一個(gè)持續(xù)保持突破性應(yīng)用發(fā)生的領(lǐng)域。在美國(guó)，軍事上的每一個(gè)分支都在一定程度上使用了3D打印，其他國(guó)家無論是英國(guó)和以色列軍隊(duì)都在探索3D打印技術(shù)。以色列在3D打印無人機(jī)，而英國(guó)則從一艘軍艦發(fā)射了一個(gè)3D打印的無人機(jī)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，新的應(yīng)用程序的出現(xiàn)，這種趨勢(shì)將繼續(xù)擴(kuò)大。

Alenia Aermacchi－芬梅卡尼卡的意大利航空公司的子公司，2015年已成功地在C-27J戰(zhàn)場(chǎng)軍用運(yùn)輸機(jī)上進(jìn)行了第一次飛行試驗(yàn)，其中，新設(shè)計(jì)的翼梢小翼中的一些組件是由3D打印出來的。

C-27J Spartan的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)的翼尖延伸，以改進(jìn)飛機(jī)的飛行性能，小翼增加升阻比，可以延長(zhǎng)C-27J飛機(jī)之間的性能差距和提高競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。小翼額外的性能好處包括增加耐力，提高有效載荷范圍，并降低運(yùn)營(yíng)成本。

3D打印改變這樣的飛機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)制造，預(yù)示著未來飛機(jī)在安全性和效率方面有很大的改進(jìn)空間，無論是民用還是軍事用途。因?yàn)檫@些部分3D打印的翼梢小翼飛行試驗(yàn)的成功，Alenia計(jì)劃在其他的機(jī)型上也將進(jìn)行相關(guān)的開發(fā)試驗(yàn)。

我國(guó)殲31用了大量3D激光打印部件，其中包括鈦翼樑。與F35相比，殲31用了兩個(gè)更小的俄羅斯RD33引擎，這樣殲31的機(jī)身就比F35更扁平，具有顯著的空中優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楦�扁平的機(jī)身意味武器艙更小，不過負(fù)擔(dān)減小也會(huì)提高燃料效率和速度。殲31也許能夠在翼下攜帶鷹擊12反艦導(dǎo)彈，不過要付出不能隱形的代價(jià)。

相關(guān)專家指出，3D打印技術(shù)不只是產(chǎn)業(yè)增效器，更是軍事創(chuàng)新的平臺(tái)。該技術(shù)在社會(huì)上培育了“創(chuàng)客”一族，開辟DIY創(chuàng)新模式，極大地激發(fā)了人們的創(chuàng)新潛能。在戰(zhàn)場(chǎng)上，“創(chuàng)客”也將成為主導(dǎo)戰(zhàn)爭(zhēng)成敗的主體之一。誰將3D打印技術(shù)的潛在價(jià)值運(yùn)用到極致，誰將更可能贏得未來戰(zhàn)爭(zhēng)。

來源：3D科學(xué)谷
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