钛金属的3D打印产业化 — 空客在2016的大想法

随着通用电气（GE）开始利用3D打印技术制造喷油嘴，空客（Airbus）也开始跃跃欲试，计划在2016年通过金属3D打印来批量生产最终零部件。

事实上在之前的一段时间里，空客已经开始大量利用3D打印技术来制造零部件了，只不过所用的材料均为塑料。包括通过Stratasys的FDM设备生产的塑料零件在内，已经安装到在空客A350上的3D打印部件已经超过了1000个。而空客在2016年的计划将是将实现3D打印进入产业化生产领域的是金属3D打印。

不久之前，这位航空巨头就已经与Lazer Zentrum North工程公司以及Autodesk的The Living设计工作室合作，通过新型超强、轻质合金材料，使用直接金属激光烧结（DMLS）技术制造出了一个名为Scalmalloy的超强度仿生学合金隔离结构，成功为自己的经典机型A320实现了瘦身。这项工作已经进行了5年，而到了2016年，空客将开始这种零部件的串行生产。生产设备据说将是Additive Industries的MetalFAB1系统。这个巨大的综合性金属3D点设备在可重复性、生产率和灵活性方面是其它同类系统的10倍。

3D打印的Scalmalloy机舱隔离结构

2016年，空客首先会实现的是钛金属的3D打印产业化，因为钛是最昂贵的材料，通过3D打印对减少钛金属的浪费将起重要的作用。大约在2017年底，空客将在这一应用范围扩展到不锈钢和铝件的加工。

这个计划将通过一个内部生产（空客三个欧洲工厂包括德国，英国和法国）以及外部外包的生产来进行。其中一个外包工厂是Premium Aerotec公司（PAG），这家公司在德国北部开设了第一家金属增材制造工厂。

空客目前拥有的3D打印设备来自Concept Laser, SLM Solutions, 以及EOS几家大公司。它们都是选择性激光熔融（SLM）型3D打印机。而其位于英国的工厂在尝试使用Arcam的电子束熔融（EBM）工艺制造零件。

空客还正在尝试通过Sciaky的电弧焊3D打印机制造大型零件。该设备的沉积速率高达1千克/小时。采用这项技术的目的主要是减少成本和时间，而不是轻量化零部件，尽管后者是航空航天业必然的发展方向。

此外，空客也正在与南非的Aerosud航空工程公司合作尝试更大尺寸的3D打印制造技术。这项技术生产的零件计划在2018年用于工业上的使用。目前，打印钛金属的速度可达66立方毫米/秒，也就是每小时1kg，零件的尺寸更是达到了2米。对于3D打印行业来说这是个惊人的尺寸。

仿生力学结构可以实现较高材料使用率和力学性能的良好结合，就像空客前沿技术与概念部门经理Peter Sander先生手上的这两个轻量化零件一样，而这正是3D打印的价值所在。

延伸阅读：  
《3D打印仿生学合金结构助空客A320成功"瘦身"》
《超过1000件3D打印部件用在空客最新A350飞机上》

转自3D科学谷