為擺脫對(duì)國(guó)外火箭發(fā)射系統(tǒng)的依賴独悴，美國(guó)空軍向私人航天公司SpaceX與和Orbital ATK拋出了一份總價(jià)高達(dá)2.41億美元的大合同好啸。這兩家公司將為空軍研制先進(jìn)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)原型，而3D打印技術(shù)將在其中扮演關(guān)鍵的角色隐听。

過去的幾年，各國(guó)軍事部門和航空航天部門對(duì)于3D打印技術(shù)可謂是情有獨(dú)鐘否淤，尤其是對(duì)于美國(guó)這樣一個(gè)軍事大國(guó)來說悄但，用到3D打印技術(shù)的頻率越來越高。比如石抡，2014年檐嚣，在其埃塞克斯號(hào)航空母艦上安裝了一臺(tái)金屬3D打印機(jī)，而在幾個(gè)星期以前啰扛，他們又分別為杜魯門號(hào)航母和奇沙冶號(hào)航母各配備了一臺(tái)3D打印設(shè)備嚎京。今年7月份，美國(guó)國(guó)防部武器供應(yīng)商雷神公司對(duì)外宣稱隐解，他們已經(jīng)使用了3D打印技術(shù)制作了制導(dǎo)武器的幾乎所有組成部分鞍帝，這包括3D打印的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，用于引導(dǎo)和控制系統(tǒng)的部件煞茫，導(dǎo)彈本身帕涌，導(dǎo)彈翅片。未來续徽，雷神公司的3D打印導(dǎo)彈可能就會(huì)出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上蚓曼。寫到這里，筆者就想，3D打印為何總受到軍事領(lǐng)域航空航天領(lǐng)域的青睞价烘？一起分析一下就知道了蕊欣。

3D打印技術(shù)作為第三次工業(yè)革命制造領(lǐng)域的典型代表技術(shù)，3D打印的發(fā)展時(shí)刻受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注稻漏。尤其是航空航天制造企業(yè)愈秕，更是不惜耗費(fèi)大量財(cái)力、物力加大研發(fā)力度俗运，以確保自己的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)言盼。
 

金屬3D打印技術(shù)修復(fù)零件

作為工業(yè)界皇冠上的璀璨明珠，航空航天制造領(lǐng)域集成了一個(gè)國(guó)家所有的高精尖技術(shù)遣株，而金屬3D打印技術(shù)作為一項(xiàng)全新的制造技術(shù)蛀家，其在軍事領(lǐng)域以及航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)突出，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1革哄、縮短新型航空航天裝備的研發(fā)周期

航空航天技術(shù)是國(guó)防實(shí)力的象征馅溉，也是國(guó)家政治的體現(xiàn)形式，世界各國(guó)之間競(jìng)爭(zhēng)異常激烈庭叙，因此劲阎，各國(guó)都想試圖以更快的速度研發(fā)出更新的武器，使自己在國(guó)防領(lǐng)域處于不敗之地鸠真。而金屬3D打印技術(shù)讓高性能金屬零部件悯仙，尤其是高性能大構(gòu)建的制造流程大為縮短。無需研發(fā)零件制造過程中使用的模具吠卷，這樣就可以極大地縮短產(chǎn)品研發(fā)制造周期锡垄。

2、提高材料的利用率祭隔，節(jié)約昂貴的戰(zhàn)略材料货岭，降低制造成本

航空航天制造領(lǐng)域大都是在使用價(jià)格昂貴的戰(zhàn)略材料，比如像鈦合金疾渴、鎳基高溫合金等難加工的金屬材料千贯。傳統(tǒng)制造方法對(duì)材料的使用率很低，一般不會(huì)超過2%—5%搞坝，材料的極大浪費(fèi)也就意味著機(jī)械加工的程序復(fù)雜搔谴，生產(chǎn)時(shí)間周期長(zhǎng)。如果是那些難以加工的技術(shù)零件桩撮，加工周期會(huì)大幅度增加逸渤，制造周期明顯延長(zhǎng)，從而造成制造成本的增加仆腐。3D打印技術(shù)只需進(jìn)行少量的后續(xù)處理即可投入使用骂间，材料的使用率達(dá)到了60%饼尾，有的甚至達(dá)到了90%以上，可以降低制造成本贷弧，節(jié)約原材料。

3糙官、優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)窟潜，減輕重量，增加使用壽命

對(duì)于航空航天武器裝備而言鱼催，減輕重量是永恒不變的主題翅栖，不僅可以增加飛行裝備在飛行過程中的靈活度，而且增加載重量见毒，節(jié)省燃油谅褪，降低飛行成本。傳統(tǒng)制造方法已經(jīng)將零件減重發(fā)揮到了極致吴攒，但3D打印技術(shù)的應(yīng)用张抄，可以優(yōu)化復(fù)雜零部件的結(jié)構(gòu)，在保證性能的前提下洼怔，將復(fù)雜結(jié)構(gòu)變換重新設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)署惯，從而起到減輕重量的效果。3D打印技術(shù)通過優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)镣隶，使零件的應(yīng)力呈現(xiàn)出最合理化的分布极谊，減少疲勞裂紋產(chǎn)生的危險(xiǎn)，從而增加使用壽命安岂。

4轻猖、零件的修復(fù)成型

金屬3D打印技術(shù)，除用于生產(chǎn)制造之外域那，其在金屬高性能零件修復(fù)方面的應(yīng)用價(jià)值絕不低于其制造本身咙边。就目前情況而言，金屬3D打印技術(shù)在修復(fù)成型方面所表現(xiàn)出的潛力甚至是高于其制造本身琉雳。以高性能整體渦輪葉盤零件為例样眠，當(dāng)某一葉片受損，則整個(gè)渦輪葉盤將報(bào)廢翠肘，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)百萬元肩蹬。

而使用了3D打印技術(shù)以后，在受損部位進(jìn)行激光立體成型档广，就可以恢復(fù)零件形狀深酗，且性能滿足使用要求，甚至是高于基材的使用性能悄针。由于3D打印過程中的可控性汁恍，其修復(fù)帶來的負(fù)面影響很有限据值。

以上是3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯窃征，但也絕不是意味著金屬3D打印是無所不能的瘾歉，在實(shí)際生產(chǎn)中，其技術(shù)應(yīng)用還有很多亟待解決的問題芳潦，比如沧宠，3D打印還無法適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)，滿足不了高精度需求鹃漩，無法實(shí)現(xiàn)高效率制造等蕾奴。

而且，設(shè)備成本高居不下也是制約3D打印技術(shù)發(fā)展的一大因素制圈，很多民用領(lǐng)域還無法承擔(dān)起如此高昂的設(shè)備制造成本们童。隨著材料技術(shù)、計(jì)算機(jī)以及激光技術(shù)的不斷發(fā)展鲸鹦，制造成本將會(huì)不斷降低慧库，滿足制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)成本的承受能力，未來的3D打印技術(shù)一定會(huì)在制造領(lǐng)域綻放光芒馋嗜。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)完沪，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)嵌戈，也不構(gòu)成任何其他建議覆积。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳熟呛，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)宽档，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻庵朝、圖片吗冤、文字如涉及作品版權(quán)問題，請(qǐng)第一時(shí)間告知改阳，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容沐虐，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn骚目。