3D打印技术可以实现复杂的设计,减轻零部件的重量,降低生产成本,给航空航天行业带来很多好处。早在1989年,航空航天行业就率先使用3D打印技术。30年后的今天,在全球100多亿美元的3D打印市场上,航空航天占据了17%左右的份额,为整个行业做出了巨大贡献。随着3D打印技术的不断进步,它已经成为航空航天行业发展的一大帮助。
小批量生产
对航空航天行业来说,高度复杂的部件通常是分批制造多个部件,然后组装起来。基于3D打印。设计师可以创建复杂的几何形状,然后一体打印出来。小批量生产时,模具的成本会更高,3D打印机可以有效降低成本。
减重
重量是飞机设计中非常重要的考虑因素之一,除了空气动力学和发动机性能。降低飞机重量可以显著减少二氧化碳排放,降低燃料消耗,增加载荷。3D打印是制造轻量级零件的理想过程。当与设计优化工具一起使用时。在保证零件应力不变的情况下,可以大大减轻重量。
提高材料效率
在航空航天行业,3D打印可降低材料损耗,材料利用率为12:1到25:1之间,即生产1千克的零件需要12到25千克的材料。3D打印可以将使用率提高到3:1到6:1之间,除了打印件的支撑产生一定的损耗,其他几乎没有损耗。钛、镍等贵金属广泛应用于航空航天行业,所以降低的成本非常可观。
零件合并
3D打印的主要优点之一是零件合并,可以将多个零件集成单个零件。这样可以大大减少装配时间,简化后期维护流程。
保养和维修
飞机的平均寿命为20至30年,因此维护、维修和检修任务占有重要的地位。目前,金属3D打印机已广泛应用于飞机维护。像涡轮叶片等部件,可以直接进行3D打印,修复磨损的表面。
备件
由于很难预测需求,所以要准备好备件,以备不时之需。3D打印是一个理想的解决方案,可以在需要零件时,随时生产。按需小批量3D打印可以缩短维护时间,降低运输成本,减少库存。
航空航天业常用的3D打印技术
航空航天公司也使用了大量的3D打印技术。在金属3D打印方面,粉末床融合技术可以制造具有优异机械性能的精密金属零件。航空航天行业作为3D打印技术的先驱,对3D打印的发展做出了巨大贡献。