3D打印在航空航天行业的发展趋势

3D打印技术的进步正在推动航空航天和空间制造领域的实际应用解决方案的当前趋势。虽然航空和航天行业是首批采用增材制造技术进行研发和生产的行业之一，但航天行业正在加快采用3D打印技术。此外，通过推动技术进步，帮助制造复杂的、定制的、独一无二的部件，甚至整个火箭引擎。此外，太空部门正在为3D打印未来在太空探索中的应用铺平道路。 

      从如波音，洛克希德马丁和SpaceX的航空航天巨头，到早期风险投资的初创公司，世界各地的公司都在利用3D打印硬件，材料和软件，同时推动了投资公司在增材制造的顶级技术投资。因此，在2021年，3D打印的流行趋势让我们看到整个行业都采用了3D打印技术，而2022年有望获得回报。3D打印技术正在革新飞机生产。因此在2021年，我们看到航空航天原始设备制造商(OEMs)投资于大型增材制造设备和项目，以进一步提高性能、关键任务的金属组件，以实现新一代飞机前所未有的部分整合需求。

图 1 3D打印具有高度设计自由度有效的实现高效机械设计

波音增材制造副总裁梅丽莎•奥姆表示:“在2021年，增材制造行业认可了预测建模是保证首次制备成功的关键，而实现数字化流程对规模化制造和控制质量至关重要。这一认识促使了相关领域软件公司出现和成熟，为增材制造流程建模，创造数字化的复制体，以及为数字流程存档数据的平台。”

与许多竞争对手一样，波音公司的增材制造部门在2021年相当活跃，建立了一个完全可控的分布式3D打印网络，可以直接在金属打印机上远程安全地产生零部件，并通过3D打印航空航天级材料来为其飞机制造零部件。奥姆指出，公司仍然专注于增材制造过程的数字化方面，已经将其大约40%的价值流连接到数字线程，并通过模拟引导零部件增材制造的首次制备成功。“我们的自动数据流以通用格式存档到我们的增材制造数据库，使其可访问和可用，以执行我们的增材制造分析，不断优化我们的价值流。”

      山东中科先进技术研究院与青岛博瑞科合作成立的微纳米3D打印与智能制造工程中心不仅具有基于选区激光熔化技术（SLM）的金属3D打印机可以用于常规金属材料的3D打印，另有基于光固化的陶瓷3D打印机（Lithography-Based Ceramics Manufacturing，LCM）可以实现具有复杂结构（多孔结构、功能性梯度结构）陶瓷器件的3D打印。除3D打印设备外，工程中心同时具备3D-DIC全场形变表征可以对复杂形状构件在多场耦合条件下下进行力学行为非接触表征，提供构件在模拟真实服役条件下的全场应变信息，从而进一步指导构件设计，加速产品迭代。

图 2 全三维服务

青岛博瑞科三维制造有限公司

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