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使用3D打印技术的航空航天应用

发布时间:2022-6-19 19:00 来源:盛世藩(上海交通大学) 观看:

技术咨询公司ICF International航空航天部副总裁维Vivek Saxena称,3d打印技术目前约占全球生产的0.0002%。特别是在航空航天行业,3D打印在这个1500亿美元的市场中占有0.002%的份额。然而,Saxena同意许多专家的看法,即在未来十年,3D打印部件的市场规模将达到20亿美元。有了这些前景,3D打印的潜在利用看起来更加前途光明。下面将介绍使用这些技术的五个最有前景的航空航天应用。

考虑到相对较小的飞机部件已经能够被3D打印,波音公司认为用这种方法制造整个机翼也是可能的。在3D打印发展阶段,大尺寸物体的生产会有许多限制,因为随着尺寸的增加,内应力也会增加,这可能会导致变形。然而BAE系统公司的最新开发允许通过将每一层暴露于超声波来制造增强金属部件。该措施有助于减轻压力,从而使未来3D打印飞机机翼等大型物体成为可能。

除了3D打印燃料喷嘴,通用电气也在积极开发用3D打印世界上最大的喷气发动机GE9X部件的能力,用于下一代波音777X客机。3D打印技术在开发性能测试的实验原型方面也很有用,无需在数控设备上花费大笔资金。Autodesk和Stratasys公司的一项新的合作项目展示了利用3D打印技术在飞机发动机部件生产中的应用前景。在该项目中,人们利用3D打印技术打印出了一台真人大小的涡轮螺旋桨发动机。 

目前,美国宇航局的宇宙飞船包含大约70个3D打印部件,但它们是在地球上制造的,这就使得它们的供应链异常复杂,耗时也更长。如果在太空中制造所需部件则会大大降低成本并使规划被简化,无需将携带正确部件和工具的火箭送入太空。“太空制造”和“月球建筑”等研究小组目前正在开发打印太空部件的3D打印技术。“太空制造”与美国国家航空航天局合作进行零重力实验,测试3D打印是否可以在国际空间站上用于生产必要的部件和工具。 

BAE系统公司最近宣布,其2040年新飞机项目概念包括使用机上3D打印机创建无人设备。该理念是抵达事故现场的飞机会对情况进行评估,并向控制中心报告数据。然后,信息被传输到机载3D打印机,打印出这种情况下所需的无人机。这些无人机可以对情况进行监控,甚至开展救援行动。即使该概念仍处在开发之中,但BAE系统公司已经在这项研究中投入了超过1.8亿美元的资金。

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