航空航天3D打印技術(shù)，齊聚2022范堡羅（FIA）航展

2022年7月22日，南極熊獲悉，來自世界各地的制造商和承包商，在本周范堡羅國際航展（FIA）上，向世人展示了眾多先進(jìn)的3D打印技術(shù)，以及探討該技術(shù)未來在航空航天領(lǐng)域的發(fā)展前景。

△在范堡羅國際航展上展出的F-16C戰(zhàn)斗機(jī)

此次航展意義非凡
盡管英國戶外的氣溫高達(dá)104華氏度（40攝氏度），但來自全球各地的航空航天公司，積極的向人們展示他們的最新技術(shù)成果。同時，由于全球供應(yīng)鏈等問題，對該領(lǐng)域造成了一定的沖擊，因此，該展會現(xiàn)已成為航空、航天和國防領(lǐng)域人士，重新聯(lián)系和建立跨行業(yè)伙伴關(guān)系的一個重要紐帶。

也就是說，今年的FIA航展，不僅蘊(yùn)含著數(shù)百萬美元的商業(yè)交易。還可以看到來自MELD、GKN Aerospace、Burloak Technologies、Skyrora等企業(yè)對尖端3D打印技術(shù)的開放。例如，MELD的首席執(zhí)行官Nanci Hardwick，講述了她的公司如何利用3D打印技術(shù)，來滿足美國國防需求的案例分享。

"你可能知道，美國軍隊(duì)目前正在用MELD技術(shù)，建造世界上最大的金屬3D打印機(jī)，"Hardwick說。"陸軍的動機(jī)是，能夠創(chuàng)建具有整體結(jié)構(gòu)的整個坦克車體。一個沒有焊點(diǎn)，也沒有弱點(diǎn)的坦克。所以，如果我們能夠創(chuàng)建一個具有鍛造特性的整體結(jié)構(gòu)，那么我們就可以提高作戰(zhàn)人員的安全性。”

△MELD Manufacturing的固態(tài)3D打印技術(shù)

為國防提升戰(zhàn)斗力
MELD是一種獨(dú)特的固態(tài)3D打印方法的開發(fā)者，其中材料在沉積過程中不需要熔化。與傳統(tǒng)的金屬3D打印不同，這種快速摩擦沉積工藝在熔化溫度以下進(jìn)行，可以看到一根材料棒以一種 "涂抹 "的方式將沉積下面的基體上。

"我們的技術(shù)帶來了許多機(jī)會，"Hardwick解釋說。"因?yàn)槲覀儽３衷谌廴跍囟纫韵拢�所以我們可以打印任何金屬，�?jù)我所知，沒有其他技術(shù)可以在這種規(guī)模下這樣做。由于我們是在一個開放的環(huán)境中進(jìn)行打印，所以也沒有尺寸限制。"

同時，該技術(shù)可與美國陸軍的10x6.5x4米英格索機(jī)床（Ingersoll）聯(lián)合促進(jìn)整體打印，最后，Hardwick還補(bǔ)充說，該公司的技術(shù)具有廣泛的維修應(yīng)用潛力。

她說："比方說，幻想你在前線作戰(zhàn)的情況下，你有一個非常大的渦輪機(jī)械設(shè)備需要維護(hù)，我們的機(jī)器可以被帶到那個地方，它可以在露天環(huán)境下操作，并進(jìn)行維修。目前的問題是，在許多情況下，既不能維修也不能更換�，F(xiàn)在，通過我們的技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)野戰(zhàn)維修的需求。"

GKN和3D打印技術(shù)
該公司的業(yè)務(wù)主要圍繞跨國汽車和航空零部件開展。然而，該公司不想錯過利用3D打印技術(shù)的好時機(jī)，已經(jīng)在研究使用金屬絲的激光金屬沉積(LMD-w)，和基于粉末定向能量沉積(DED)的3D打印技術(shù)。

該公司瑞典全球技術(shù)中心的副總裁Henrik Runnemalm，在FIA 2022會議上向3D打印行業(yè)介紹說，自2000年代初以來，它們已經(jīng)成功地采用了這兩種技術(shù)生產(chǎn)零件，同時他還表示，除了已成功應(yīng)用3D打印技術(shù)之外，未來還將利用該技術(shù)突破現(xiàn)有技術(shù)難題。

Runnemalm補(bǔ)充說。"在另一方面，我們已經(jīng)探索了不同的技術(shù)，包括基于激光和電子束熔化�，F(xiàn)在，要拿出所有類型的技術(shù)進(jìn)行認(rèn)證，確實(shí)有些困難，但我們正在推動它們。我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)制造零缺陷的零件，我們正在朝這個方向推動3D打印。"

△帶有3D打印“H扇區(qū)”的GKN Aerospace渦輪機(jī)后部結(jié)構(gòu)

Skyrora和Burloak的航天業(yè)務(wù)
與此同時，在FIA航展的航天區(qū)，總部位于英國的火箭制造商Skyrora，宣布它們位于蘇格蘭的新發(fā)動機(jī)測試中心已經(jīng)開放。同時，該公司的商務(wù)傳播官Nickie Finnegan解釋了為什么選擇開發(fā)Skyprint 2 3D打印機(jī)，并將它部署在正在組裝 的Skyrora XL火箭的構(gòu)建中。

“我們這樣做有幾個原因，”Finnegan說。“我們將可持續(xù)性，作為我們的核心目標(biāo)之一。因此，當(dāng)通過增材制造生產(chǎn)時，它使用的資源要少得多，而且我們還可以通過現(xiàn)場安裝3D打印機(jī)來本地化我們的供應(yīng)鏈。這也有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展。就火箭的實(shí)際設(shè)計(jì)而言，我們使用的材料在減重方面要優(yōu)化的多�！�

△用于制造火箭零件的混合3D打印機(jī)

在活動的其他地方，加拿大生產(chǎn)服務(wù)提供商Burloak Technologies，也很高興在先進(jìn)的航天組件背景下討論3D打印。該公司透露，在2020年，它已與MacDonald, Dettwiler and Associates (MDA)簽訂合同，通過該公的激光粉末床融合、電子束和DED技術(shù)開發(fā)耐用的3D打印衛(wèi)星部件。

同時，Burloak Technologies的副總裁兼總經(jīng)理Jason Ball，深入探討了在此類構(gòu)建中采用3D打印，將如何幫助客戶實(shí)現(xiàn)輕量化和零件整合的技術(shù)優(yōu)勢。

“您可以采用傳統(tǒng)機(jī)加工的零件，使它們變得更輕，這對航空航天業(yè)很有幫助，”Ball解釋道�！澳�還可以在組裝過程中將零件連接在一起，將它們?nèi)�部打印在一個零件中。我們還可以使用特殊材料（例如熱穩(wěn)定材料因瓦合金）來生產(chǎn)用于衛(wèi)星的光學(xué)元件�！�

“我認(rèn)為，如果增材制造將成為一種顛覆性技術(shù)，那么它僅僅才剛剛開始，”他補(bǔ)充道�！叭藗儗�學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)零件以更好的利用它。我們將看到產(chǎn)品組合隨著我們的發(fā)展而增長，并整合越來越多的部件，并以與我們今天的方式截然不同的方式，重新定義它們。”

△Boom Supersonic的新Overture設(shè)計(jì)方案

惠普和Boom，共同在航空領(lǐng)域進(jìn)步
最后，在民航領(lǐng)域，普惠公司宣布在本屆航展之前，便安裝了Velo3D Sapphire系統(tǒng)。同時與GKN Aerospace一起3D打印了渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)部件，并與Norsk Titanium合作利用該技術(shù)制造了一個整體葉片轉(zhuǎn)子。

在FIA 2022的第二天，Boom Supersonic還對外宣布，即將推出Overture超音速商用客機(jī)的升級版。目前，該飛機(jī)已經(jīng)過2600萬小時的軟件模擬測試、5次風(fēng)洞測試和51次迭代，改進(jìn)后的飛機(jī)外形加前衛(wèi)，旨在降低空氣阻力和燃油效率，以及亞音速和跨音速飛行。