3D打印技術(shù)成型是將金屬熔融后疊加取得成品

3D打印，學(xué)名為增材制造，是基于離散——堆積原理，采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)。目前最適用于高復(fù)雜度結(jié)構(gòu)、極小批量航空航天等產(chǎn)業(yè)，被國內(nèi)外公認(rèn)為是對(duì)飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等重大工業(yè)裝備研制與生產(chǎn)具有重要影響的核心關(guān)鍵制造技術(shù)之一。

增材制造：在工件上激光沉積焊接

3D打印同時(shí)也被稱為激光快速成型，是一種新興制造技術(shù)。3D打印機(jī)可將電腦上的設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為實(shí)物，將材料層層疊加直至取得成品。從金屬制造和加工業(yè)來說，3D打印基本原理是將零件數(shù)字化模型進(jìn)行空間網(wǎng)格化，通過像素化分解成為一個(gè)個(gè)空間點(diǎn)陣，然后利用金屬微量熔融或燒結(jié)的沉積技術(shù)，將零件一層層堆積而成，它的成型原理類似于目前普遍使用的激光打印機(jī)，只是普通的激光打印機(jī)所打印的是平面圖形，而3D打印則是通過累計(jì)一層一層的打印圖形形成空間三維構(gòu)型實(shí)體。

墨爾本市舉行的阿瓦隆國際航空展上，澳大利亞研究人員發(fā)布了世界首款3D打印噴氣式飛機(jī)引擎

航空工業(yè)應(yīng)用的3D打印主要集中在鈦合金，鋁鋰合金，超高強(qiáng)度鋼，高溫合金等材料方面，這些材料基本都是強(qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易成型加工，傳統(tǒng)加工工藝成本高昂的類型。

目前的3D打印技術(shù)通常分為4類，包括固化成形技術(shù)、疊層實(shí)體制造技術(shù)、熔融沉積造型技術(shù)和激光燒結(jié)技術(shù)。航空制造領(lǐng)域最前沿的3D打印技術(shù)當(dāng)屬高性能金屬構(gòu)件激光成型技術(shù)，該技術(shù)是以合金粉末為原料，通過激光熔化逐層堆積，從零件數(shù)模一步完成高性能大型復(fù)雜構(gòu)件的成型。其優(yōu)勢在于能夠制造出采用傳統(tǒng)鑄造和機(jī)械加工方法難以獲得的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，且很少或幾乎沒有材料浪費(fèi)。

中船重工第七O五研究所試制完成金屬直接燒結(jié)快速成型技術(shù)（DMLS）首臺(tái)樣機(jī)，成為世界上第四家掌握該技術(shù)的企業(yè)

直接金屬激光燒結(jié)成型技術(shù)（Direct Metal Laser-Sintering，縮寫DMLS）是3D打印技術(shù)領(lǐng)域王冠上的明珠。該技術(shù)因?yàn)橹苯佑酶吣芰康募す馊廴诮饘俜勰┏练e，同時(shí)燒結(jié)固化粉末金屬材料并自動(dòng)地層層堆疊，以生成致密的幾何形狀的實(shí)體零件。而金屬本身是致密體重熔，不易產(chǎn)生粉末冶金那樣的成形時(shí)的空穴，結(jié)構(gòu)件致密度可達(dá)99％以上，接近鍛造的材料胚體。

通過選用不同的燒結(jié)材料和調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，可以生成性能差異變化很大的零件，從具有多孔性的透氣鋼，到耐腐蝕的不銹鋼再到組織致密的模具鋼。采用DMLS技術(shù)甚至能夠直接制造出非常復(fù)雜的零件，避免了采用銑削和放電加工，為設(shè)計(jì)提供了更寬的自由度。

第十屆珠海航展上一個(gè)通過3D打印技術(shù)修復(fù)的受損戰(zhàn)斗機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)葉片

在2014年11月舉辦的第十屆珠海航展上，西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司參展。在展品中，筆者看到一個(gè)受損的戰(zhàn)斗機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。據(jù)了解，這塊葉片是戰(zhàn)斗機(jī)在使用過程中造成損壞，由西安鉑力特使用3D打印技術(shù)進(jìn)行了修復(fù)，實(shí)現(xiàn)了損壞零部件的修復(fù)再利用。還有一件展品就是C919客機(jī)緣條零件，該零件是首次在航展上曝光，作為大型客機(jī)的承重部件，已經(jīng)能夠使用國產(chǎn)的3D打印技術(shù)制造。

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