鈦金屬的3D打印產(chǎn)業(yè)化 — 空客在2016的大想法

隨著通用電氣（GE）開始利用3D打印技術(shù)制造噴油嘴，空客（Airbus）也開始躍躍欲試，計(jì)劃在2016年通過金屬3D打印來批量生產(chǎn)最終零部件。

事實(shí)上在之前的一段時(shí)間里，空客已經(jīng)開始大量利用3D打印技術(shù)來制造零部件了，只不過所用的材料均為塑料。包括通過Stratasys的FDM設(shè)備生產(chǎn)的塑料零件在內(nèi)，已經(jīng)安裝到在空客A350上的3D打印部件已經(jīng)超過了1000個(gè)。而空客在2016年的計(jì)劃將是將實(shí)現(xiàn)3D打印進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域的是金屬3D打印。

不久之前，這位航空巨頭就已經(jīng)與Lazer Zentrum North工程公司以及Autodesk的The Living設(shè)計(jì)工作室合作，通過新型超強(qiáng)、輕質(zhì)合金材料，使用直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）技術(shù)制造出了一個(gè)名為Scalmalloy的超強(qiáng)度仿生學(xué)合金隔離結(jié)構(gòu)，成功為自己的經(jīng)典機(jī)型A320實(shí)現(xiàn)了瘦身。這項(xiàng)工作已經(jīng)進(jìn)行了5年，而到了2016年，空客將開始這種零部件的串行生產(chǎn)。生產(chǎn)設(shè)備據(jù)說將是Additive Industries的MetalFAB1系統(tǒng)。這個(gè)巨大的綜合性金屬3D點(diǎn)設(shè)備在可重復(fù)性、生產(chǎn)率和靈活性方面是其它同類系統(tǒng)的10倍。

3D打印的Scalmalloy機(jī)艙隔離結(jié)構(gòu)

2016年，空客首先會(huì)實(shí)現(xiàn)的是鈦金屬的3D打印產(chǎn)業(yè)化，因?yàn)殁伿亲畎嘿F的材料，通過3D打印對(duì)減少鈦金屬的浪費(fèi)將起重要的作用。大約在2017年底，空客將在這一應(yīng)用范圍擴(kuò)展到不銹鋼和鋁件的加工。

這個(gè)計(jì)劃將通過一個(gè)內(nèi)部生產(chǎn)（空客三個(gè)歐洲工廠包括德國(guó)，英國(guó)和法國(guó)）以及外部外包的生產(chǎn)來進(jìn)行。其中一個(gè)外包工廠是Premium Aerotec公司（PAG），這家公司在德國(guó)北部開設(shè)了第一家金屬增材制造工廠。

空客目前擁有的3D打印設(shè)備來自Concept Laser, SLM Solutions, 以及EOS幾家大公司。它們都是選擇性激光熔融（SLM）型3D打印機(jī)。而其位于英國(guó)的工廠在嘗試使用Arcam的電子束熔融（EBM）工藝制造零件。

空客還正在嘗試通過Sciaky的電弧焊3D打印機(jī)制造大型零件。該設(shè)備的沉積速率高達(dá)1千克/小時(shí)。采用這項(xiàng)技術(shù)的目的主要是減少成本和時(shí)間，而不是輕量化零部件，盡管后者是航空航天業(yè)必然的發(fā)展方向。

此外，空客也正在與南非的Aerosud航空工程公司合作嘗試更大尺寸的3D打印制造技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)的零件計(jì)劃在2018年用于工業(yè)上的使用。目前，打印鈦金屬的速度可達(dá)66立方毫米/秒，也就是每小時(shí)1kg，零件的尺寸更是達(dá)到了2米。對(duì)于3D打印行業(yè)來說這是個(gè)驚人的尺寸。

仿生力學(xué)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)較高材料使用率和力學(xué)性能的良好結(jié)合，就像空客前沿技術(shù)與概念部門經(jīng)理Peter Sander先生手上的這兩個(gè)輕量化零件一樣，而這正是3D打印的價(jià)值所在。

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《3D打印仿生學(xué)合金結(jié)構(gòu)助空客A320成功"瘦身"》
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轉(zhuǎn)自3D科學(xué)谷