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3D打印在航空航天應用中的優勢和實例
點擊次數：423 發布時間：2023-3-25
隨著世界走出肺炎疫情，商業航空旅行預計將迅速增加。需求表示訂單近38，000架新飛機將在未來20年內建成。因此，設備制造商、設計師和供應商需要找到經濟高效的解決方案來快速高效地生產這些飛機。1
與此同時，我們現在看到飛機的服役時間比最初預計的要長幾十年。考慮到飛機投資的規模和范圍，以及飛機制造的質量，這并不奇怪。因此，商業航空公司或軍事指揮部可能會購買20年或更長時間的資產。飛機飛了五六十年的例子并不少見。在這種情況下，許多為飛機制造零件的分包商不再經營，或者不再生產原始替換零件。如果所需夾具的計劃丟失，專用工具損壞，或者發現用于制造原始部件的材料在加工過程中釋放致癌顆粒，整架飛機都可能無法使用。
此外，鑒于飛行的壓力，航空航天業因其零件和工具的壽命較短而聞名。事物很快會失效、損壞和磨損，因此快速更換和/或修改變得至關重要。這為AM作為支持新老飛機的工具打開了大門，其優勢包括:
創新的自由。快速設計和打印原型和零件，以構建和測試未來的航空航天創新。作為一種免工具技術，AM可以輕松地為新型號和客戶生產或修改定制零件和工具，而無需花費時間和費用制作模具。
解決過時問題的方法。對于較老的飛機，3D打印允許逆向工程；一個原始部件可以被CAD掃描，一個新的部件可以在幾個小時內精確打印出來，以保持老化的飛機運行。消除盤點不常用物品的需要；只需根據需要生產零件。
輕量化。在不犧牲強度的情況下減輕重量是航空航天中AM的最終目標。3D打印的零件和工具可以輕50%或更多，但與使用傳統方法和材料生產的同等產品一樣堅固。任何減輕重量的改進都是受歡迎的，因為它有助于提高燃油效率和減少二氧化碳排放量2.
沒有最小值；的靈活性。無論你需要一個還是一百個組件，的成本就是燈絲的價格。3D打印消除了等式中的數量。每天打印不同的東西；只需加載所需的材料和數字檔，就能制作出復雜的輕質結構。3D打印可以生產數千種不同的飛機零件和工具，而無需耗時的工具更換。
3D打印航空航天應用
由于這些原因和其他原因，航空航天業是3D打印技術的采用者之一。今天，有許多高調的例子航空航天領域的3D打印零件以及軌道外空間。例如，輕型噴氣發動機部件、飛機機翼支架、輕型旋翼葉片和自主無人機發動機部件等組件，甚至航天器的金屬衛星天線都在利用3D打印。顯然，天空(以及更遠)是航空航天中AM的極限。
今天，絕大多數的機會航空航天領域的3D打印涉及地面支持工具。然而，這些例子表明AM在承載、飛行關鍵部件中的作用正在擴大。隨著新的高強度擠壓材料的出現，可以承受高溫和暴露于航空航天環境中常見的腐蝕劑，預計這一名單還會增加。在本系列的第四部分中，我們將更多地討論一些用于航空航天應用的擠壓材料。
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