空客、賽峰等聯(lián)合開發(fā)混合DED金屬3D打印技術(shù)

包括空中客車公司，賽峰著陸系統(tǒng)和蘇格蘭國家制造研究所（NMIS）在內(nèi)的增材制造聯(lián)盟已開始為航空航天領(lǐng)域開發(fā)一種新的混合定向能量沉積（DED）3D打印工藝。

"Hybrid Direct Energy Deposition Sprint"項(xiàng)目最終旨在通過3D打印為航空航天零件生產(chǎn)提供更可持續(xù)的途徑。據(jù)報(bào)道，為了克服傳統(tǒng)制造公司目前面臨的挑戰(zhàn)，新的混合DED工藝將解決與制造成本和交貨時(shí)間相關(guān)的許多問題。該聯(lián)合項(xiàng)目由航空航天技術(shù)研究所（ATI）資助，并得到高價(jià)值制造彈射器的支持，還包括克蘭菲爾德大學(xué)，北愛爾蘭技術(shù)中心（NITC）和一個(gè)由13家公司組成的行業(yè)指導(dǎo)小組。

△空客A380。照片來自空中客車公司。

NMIS增材制造和加工主管Stephen Fitzpatrick表示：”項(xiàng)目具有為航空航天公司提供更高效的替代制造路線的真正潛力，并將實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵的行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素，如減少隱含排放，再制造和更具彈性的供應(yīng)鏈。“

混合DED 3D打印的優(yōu)勢

關(guān)鍵的航空航天零件，包括構(gòu)成飛機(jī)起落架的零件，歷來都是通過鍛造和加工生產(chǎn)的。雖然鍛造方式在目前看來可以生產(chǎn)更加可靠的零件，但與傳統(tǒng)制造相關(guān)的成本和交貨時(shí)間意味著還有改進(jìn)的余地。

新的混合DED技術(shù)有望簡化這種制造工作流程，用戶將能夠?qū)⒔饘偬卣髦苯?D打印到鍛造和成型零件上。它將鍛造的低成本與成型的高產(chǎn)量相結(jié)合，把材料浪費(fèi)減少，提升生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的能力。該過程還將采用平行運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器（PKM）技術(shù)的元素，集成機(jī)械臂以增加靈活性。

除了關(guān)鍵部件制造之外，混合DED方法還將開辟一條新的組件維修和再制造途徑。此外，盡管它目前用于航空航天領(lǐng)域，但也適用于石油和天然氣，國防和汽車等行業(yè)。NMIS制造工程師Misael Pimentel博士補(bǔ)充說：”增材制造與鍛造和PKM技術(shù)的結(jié)合使用對(duì)制造業(yè)帶來了變革，提供了減少交貨時(shí)間，生產(chǎn)成本和材料浪費(fèi)的潛力，同時(shí)支持實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)，并創(chuàng)建真正有助于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)模式。“

△混合DED 3D打印工藝將用于生產(chǎn)起落架部件等關(guān)鍵部件。照片來自空中客車公司。

NMIS和克蘭菲爾德大學(xué)已經(jīng)開始領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目的前兩個(gè)階段，該項(xiàng)目將在今年晚些時(shí)候提供演示器組件。由NITC領(lǐng)導(dǎo)的第三階段將專注于集成PKM加工。最終的概念驗(yàn)證階段將比較傳統(tǒng)和替代制造路線。公司指導(dǎo)小組還與NMIS，克蘭菲爾德大學(xué)和NITC密切合作，以確保項(xiàng)目可交付成果符合行業(yè)要求，降低未來步驟的風(fēng)險(xiǎn)，如零件資格和認(rèn)證。

通過像Hybrid DED Sprint這樣的項(xiàng)目，增材制造變得越來越適合飛機(jī)零件生產(chǎn)。上個(gè)月，俄羅斯國有工業(yè)技術(shù)集團(tuán)Rostec獲得了俄羅斯工業(yè)和貿(mào)易部的許可，可以連續(xù)3D打印航空航天零件。據(jù)報(bào)道，憑借該許可證，Rostec允許為民用航空公司生產(chǎn)和測試組件，Rostec已成為第一家確認(rèn)其在航空領(lǐng)域部署大規(guī)模工業(yè)3D打印能力的俄羅斯公司。在其他地方，飛機(jī)制造商JPB Système在第一輪3D打印試驗(yàn)中設(shè)法大幅降低了航空航天零件的重量和交貨時(shí)間。在某些加工中，改用粘合劑擠出方式使其使零件比以前輕30%，同時(shí)將整體生產(chǎn)時(shí)間縮短了80%。