從3D打印技術(shù)發(fā)展到已經(jīng)能夠制造完成零件開始，第一個(gè)受益于這項(xiàng)工藝的行業(yè)無疑是航空航天領(lǐng)域。下面就來盤點(diǎn)一些3D打印在航空領(lǐng)域的最新應(yīng)用案例。

1. 3D打印XB-1超音速飛機(jī)鈦合金零部件

XB-1是Boom Supersonic公司于2020年底推出的一款超音速飛機(jī)，其飛行速度可以和目前已經(jīng)停用的協(xié)和式飛機(jī)媲美（少數(shù)投入超音速客機(jī)）。XB-1一經(jīng)推出，就吸引了業(yè)界的目光，一來是目前超音速商用客機(jī)并不多，二來它大量啟用了3D打印的零部件，整機(jī)一共使用了21個(gè)3D打印的鈦合金零部件，這些部件均采用Velo3D的藍(lán)寶石金屬打印機(jī)制造，應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)和環(huán)境控制系統(tǒng)。

2. Norsk Titanium為波音787提供零部件

2020年12月，Norsk Titanium公司宣布將向波音交付新的787夢幻客機(jī)組件。Norsk使用的快速等離子體沉積工藝（RPD）是一種經(jīng)過FAA認(rèn)證的OEM合格的增材制造工藝，通過使用鈦絲轉(zhuǎn)變?yōu)檫m用于結(jié)構(gòu)和安全關(guān)鍵應(yīng)用的復(fù)雜組件，可為航空航天、國防和商業(yè)客戶節(jié)省大量的交貨時(shí)間并節(jié)省成本。此項(xiàng)交付是Norsk不斷增長的商業(yè)航空結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的第三位客戶，也意味著Norsk獲得了歐盟航空航天公司的第一筆經(jīng)常性生產(chǎn)訂單。

3. 雷尼紹等為直升機(jī)3D打印門把手

英國3D打印公司雷尼紹、航空公司Hyde Aero Products(HAP)和英國國家快速成型制造中心(NCAM)合作的一個(gè)項(xiàng)目，為兩架二類直升機(jī)3D打印了門把手。這是HAP首次嘗試金屬3D打印飛機(jī)部件，其目的是考察3D打印飛機(jī)零件是否是個(gè)可行的、具有成本效益的解決方案。

4. 3D打印飛機(jī)跑道墊

跑道墊是空軍在遠(yuǎn)征時(shí)使用的一種輔助設(shè)施。通過跑道墊，可以在平坦的地面上鋪設(shè)一個(gè)臨時(shí)的起飛降落跑道，提升飛機(jī)的戰(zhàn)斗距離。傳統(tǒng)上，美國軍方依靠便攜式跑道，用鋁板墊組裝。在100萬美元的贈(zèng)款下，美國印第安納技術(shù)和制造公司以及普渡大學(xué)合作，開發(fā)了一種3D打印的跑道墊，內(nèi)部采用了蜂窩結(jié)構(gòu)，具有拼接便捷、輕量化、拼接縫隙小、牢固耐用等優(yōu)點(diǎn)。

5. 為私人飛機(jī)3D打印機(jī)艙零部件

Cabin Management Solutions（CMS）是一家從事飛機(jī)維護(hù)、維修的公司，服務(wù)對象主要為私人飛機(jī)。在維護(hù)飛機(jī)的過程中，CMS發(fā)現(xiàn)很多零件都已經(jīng)停產(chǎn)。為了解決這個(gè)問題，他們采用了3D打印技術(shù)。目前他們已經(jīng)3D打印了100多種零件，如開關(guān)面板、溫度控制器面板、按鈕等。使用的材料為阻燃微碳纖維填充尼龍，并通過了FAA標(biāo)準(zhǔn)部件的認(rèn)證。

6. 3D打印戰(zhàn)斗機(jī)艙門部件

薩博是一家瑞典航空航天和國防公司，在生產(chǎn)過程中一直使用增材制造技術(shù)，為其戰(zhàn)斗機(jī)制造內(nèi)部部件。3D打印可以創(chuàng)建和維修零件，同時(shí)節(jié)約時(shí)間和成本。去年3月，該公司進(jìn)行了首次3D打印部件的試飛。這是一個(gè)由尼龍制成的艙口，能夠承受室外條件。最終，薩博希望找到更耐用的材料，特別是與高海拔地區(qū)的嚴(yán)寒有關(guān)，并希望開發(fā)一種移動(dòng)的3D打印系統(tǒng)，以便將其帶到不同的基地。

7. 3D打印空客A320ceo停產(chǎn)零件

Satair是一家丹麥公司，自 2011 年以來一直生產(chǎn)飛機(jī)部件。該公司去年使用增材制造技術(shù)，為一位客戶提供了經(jīng)過認(rèn)證的金屬3D打印件。3D打印用于制造 A320ceo 飛機(jī)的機(jī)翼尖柵欄，而通常供應(yīng)商不再提供該部件。據(jù)Satair稱，這種設(shè)計(jì)方法降低了45%的成本，同時(shí)提供了靈活性。

8. 羅羅3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)

ITP Aero成立于 1989 年，負(fù)責(zé)開發(fā)和設(shè)計(jì)航空領(lǐng)域的應(yīng)用。最近，這家羅羅西班牙子公司采用3D打印技術(shù)制造了新型UltraFan ?發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)之一。該部件稱為TBH（尾部軸承外殼），將用作飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)之間的連接元件。據(jù) ITP Aero 稱，3D打印使生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何形狀的部件成為可能，只需使用少量粉末，并節(jié)省 25%的材料。該公司表示，這種制造方法更環(huán)保，并減少了生產(chǎn)過程中的碳排放量。

9. 賽峰3D打印大尺寸商用飛機(jī)前起落架組件

3月底，賽峰集團(tuán)與SLM Solutions合作制作了一款商務(wù)噴氣式飛機(jī)的前起落架組件，尺寸達(dá)455 x 295 x 805 mm。采用SLM技術(shù)來3D打印制作如此大尺寸的飛機(jī)部件，尚屬世界首次。該項(xiàng)目的目標(biāo)是證明通過SLM 3D打印技術(shù)生產(chǎn)主要配件的可行性。傳統(tǒng)起落架零件，通常是通過5軸加工和三個(gè)鍛造零件組裝而成，為適應(yīng)3D打印逐層制造的工藝特點(diǎn)，需要將組件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，這不僅節(jié)省了整個(gè)制造過程的時(shí)間，最終還將原來的三個(gè)零件組合為一個(gè)整體，重量減少了約15％。

10. 西班牙馬德里航空局建立3D打印后勤保障

管理西班牙空軍飛機(jī)和直升機(jī)維修的馬德里航空局（MAESMA）將增材制造技術(shù)納入到其工廠中，用來開發(fā)定制工具和測試新部件等。更具體地說，它使用FDM機(jī)器制造碳纖維填充部件。例如，它打印了用于泄漏控制的模因部件或用于直升機(jī)主轉(zhuǎn)子的自定義密鑰。MAESMA 還投資了3D掃描解決方案，用于掃描備件，并建立一批3D文件，以防需要維護(hù)。

11. Materialise與EOS合作成為首批空客3D打印非金屬阻燃飛機(jī)零備件提供商

此前，增材制造服務(wù)提供商Materialise宣布已經(jīng)獲得空中客車公司供應(yīng)商資格，能夠使用基于SLS (激光燒結(jié)) 工藝的3D打印技術(shù)為空中客車公司生產(chǎn)飛機(jī)零備件。該工藝中使用的材料由EOS提供，是一種阻燃聚酰胺材料（PA 2241 FR）。隨著這一發(fā)展，Materialise和EOS成為了首批獲準(zhǔn)基于空中客車工藝規(guī)范AIPS 03-07-022提供3D打印服務(wù)的供應(yīng)商。目前，空中客車已授權(quán)Materialise基于兩種3D打印技術(shù)生產(chǎn)飛機(jī)零配件。目前，Materialise為空客A350打印了大約100種不同的飛行零備件，每年為整個(gè)A350生態(tài)生產(chǎn)總共26,000個(gè)零件。此外，Materialise還將為其它空客飛機(jī)（包括A320、A330和A340）提供零備件，為此，EOS 工業(yè) 3D 打印技術(shù)將發(fā)揮關(guān)鍵作用。

12. 漢莎航空3D打印整體方案中心

德國漢莎航空將增材制造分成"原型制造、工具制造以及最終零件制造“三種類別。該技術(shù)使內(nèi)部維修和維護(hù)過程更加高效，也用于制造飛機(jī)的單獨(dú)部件和備件。此外，還可以使用聚合物材料或金屬制成定制工具。在最終零件制造過程中，必須始終考慮合格部件的審批流程，這就是為什么在每種情況下都對增材制造的部件進(jìn)行特定成分評估的原因。該中心旨在加快增材制造產(chǎn)品的開發(fā)和制造。