飞行的未来:3D打印飞机

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本文译自:popsci.com;作者:Davin Coburn;译者:方片3 (fangpian3.com)

译者前言:本文将在过去的一年里发生在欧美的航空领域领域中的颇具影响力的3D打印相关新闻做了一个梳理和串联,让读者能够大致看出3D打印科技作为一项前沿科技在航空领域的前进方向,因此推荐给大家阅读。


3D打印在航空领域的运用和发展
定制叶片: NASA的工程师们正在为一枚火箭引擎测试一些功能性的3D打印零件。但是想要打印一个涡轮风扇发动机,像上图渲染的那样的,却还是难以企及—就目前来说。Todd Detwiler

去年秋天,通用航空公司静悄悄购买了两个3D打印小公司, Morris TechnologyRapid Quality Manufacturing,这个动作等于大声的向世人宣布:3D打印将决定飞机的未来。

(其实)在过去的十年中,航空制造商们就已经在用添加式打印来为某些零件制模,且整个过程快速而经济。“我们能够比用任何其他制作模具和夹具的工具制造商更快的获得第一批零件。” Brett Lyon,波音公司研发和科技部的一个材料和加工工程师说。但是公司只用到了为数不多的材料和打印技术,比如选择性激光烧结(SLS),一项用激光联接薄薄的金属层或热敏塑料的工艺。

这种情况正在发生改变。(现在)公司有了更多的打印技术可供选择,比如电子束熔融,类似SLS,可以制作生产级别的飞机零件。他们还可以打印很多不同材料,包括钛金,陶瓷,和树脂。Arcam,一个瑞典的3D打印机生产商,正在和一些实验室合作开发新的材料,致力于大力扩展它的生产能力和范围。而结果就是,公司现在纷纷开始用3D打印来生产功能零件,而不再仅仅只是原型了。

到目前为止,这些零件还不是核心的飞机部件。比如,新的波音787 梦幻客(Dreamliner)就包含了30种左右的打印部件 — 新纪录 — 但绝大多数都是供气管道或铰链之类。而这个情况也可能将会发生改变。去年11月,NASA开始为它的下一架载重火箭进行零件的3D打印测试;而一个叫做DIYRockets的公司则走的更远,它开展了一项旨在开发开源的、可3D打印的火箭引擎的比赛(画外音:目前该公司网站上已经有不少来自不同设计团队的作品,都还处于不断测试改进阶段)。去年秋天,美国维吉尼亚大学的学生们几乎打印了一整个UAV(无人飞行系统)的全部操作性零部件,包括它的6.5英寸(约2米)的翼展,并成功进行了试飞(画外音:世界首架全3D打印无人机是英国人做出来的,且英国的第二代3D打印无人机就快要正式服役了)。

可能最大胆的计划还是来自于Bastian Schaefer,空客公司的一个机舱工程师,他设计了一架3D打印的私人飞机。尽管目前还没有足够大的打印机来生产其中的某些零件—Schaefer估算他需要一台260×260英寸(约80×80米)的打印机—但是他现在就决定要开始打印那些小一些的零件,并期望能在2050年前完成他的飞机打印计划,到那时,他说,科技将会进步到能够满足他的需求。

小编快评:而前段时间播出的,我国制造出世界上最大激光3D打印机(最大加工1.8
×1.8×1.8米)的新闻,看到打印样品,让人激动。而且,我国第一款本土商用客机C-919、第一款舰载战斗机歼-15、多用途战斗轰炸机歼-16、第一款本土隐形战斗机歼-20及第五代战斗机歼-31的研发过程中也都已经采用了3D打印技术来缩短研发周期;北航的王华明教授更是认为,我国的大型3D打印技术已经超过了美国。看来,中美欧之间将由谁来引领3D打印科技在航空航天领域的应用和发展,还有待时间的考验。
(本文作者为"fangpian3",最初发表于fangpian3.com,该网站现与诺研3D打印服务网合并为同一网站)