从陆地上奔驰的汽车(chē)到(dào)宇宙空间漂浮(fú)的卫(wèi)星,3D打印几乎无所不能。科学家们(men)也在通过研发(fā)更多的关(guān)键设备,让3D打印技术应(yīng)用(yòng)于(yú)更多(duō)设备中(zhōng)。近(jìn)日俄罗(luó)斯(sī)FPI(高级研(yán)究基金(jīn)会)和WIAM(联邦国(guó)家(jiā)统一(yī)企业(yè))两家(jiā)机(jī)构首次对其3D打印MGTD-20燃(rán)气(qì)涡轮发动(dòng)机进行了飞行(háng)测试,其(qí)结果也表明了使(shǐ)用SLS生产(chǎn)技术的发动机(jī)是可靠有效(xiào)的,可以实(shí)现量产。
FPI和WIAM于(yú)2015年11月成立的合(hé)资企业,旨在开发用于3D打印飞(fēi)机和火箭发动机的“新一代材料”。在该项目框架内,政(zhèng)府(fǔ)支(zhī)持的小组已部署了SLS生产技术的(de)3D打印设备,以制(zhì)造原型MGTD-20燃气涡轮发动机。
3D打印出来的涡轮机使用(yòng)了可适应更高冲击(jī)力的定制设计金属粉末(mò),以达到(dào)更(gèng)高的金属(shǔ)强度,比现有(yǒu)材(cái)料生产的涡轮机强20%。并且发动机的制造(zào)速度比传统方法(fǎ)快了(le)20倍,制造成本降低了一半。
俄罗(luó)斯制造(zào)的3D打印涡轮发动机试飞
最终的发动机在由俄罗斯(sī)安全公司设(shè)计的一款(kuǎn)无人机上进行,该飞机本身重达40kg(包括10kg电(diàn)动机),成功起(qǐ)飞并(bìng)利用20kg的推力提升到170米的(de)最高海拔(bá)。完(wán)成试飞(fēi)后,该无人机降落并恢复原状,发动机没有收到任何损(sǔn)坏,通过了实地测试。在评估MGTD-20性能之后(hòu),两家公司正在测试该系(xì)列其(qí)他款(kuǎn)小(xiǎo)型燃气涡轮发动机(jī),目标是到2022年投入量(liàng)产。
在航空(kōng)航天领(lǐng)域,3D打印成(chéng)为了(le)航天航空公司解决部(bù)件(jiàn)生产效率的有效(xiào)方法(fǎ)之一。航天公司明显更激进,倾向于使用全3D打(dǎ)印引擎将(jiāng)卫(wèi)星发射到轨道上。而航空公司倾向于在现有引擎(qíng)中加大(dà)3D打印零件的构成比例,比如波(bō)音与GE合(hé)作制造(zào)的GE9X发动机就使用(yòng)了300多(duō)种3D打印零件。由(yóu)此看来,航空航天业都期望借(jiè)助3D打印(yìn)技术(shù)降低生产的二(èr)氧化碳排放(fàng)、降低备件供(gòng)应链(liàn)的风险。
波音与GE使用3D打(dǎ)印(yìn)的飞机零件应(yīng)用于发动机内
前阵我(wǒ)们(men)报道过3D打印部件已经应(yīng)用于(yú)飞(fēi)机机(jī)舱(cāng)部件的消息,现在3D打印部(bù)件已经开始应用(yòng)于引擎等关键(jiàn)部件(jiàn),这充分证明了3D打印在航空航(háng)天领域所起到的重要作用。或(huò)许(xǔ)在不久(jiǔ)的将来,制造(zào)飞机无需复杂的金属部(bù)件制(zhì)造工作,几台3D打(dǎ)印机就可(kě)以解决问题(tí)。