3D打印技術作為第三次工業革命制造領域的典型代表技術,3d打印機的發展時刻受到社會各界的廣泛關注。尤其是航空航天制造企業,更是不惜耗費大量財力、物力加大研發力度,以確保自己的技術領先優勢。
作為工業界皇冠上的璀璨明珠,航空航天制造領域集成了一個國家所有的高精尖技術,而金屬3D打印技術作為一項全新的制造技術,其在軍事領域以及航空航天領域的應用優勢突出,聯泰認為主要表現在以下幾個方面:
1.縮短新型航空航天裝備的研發周期
航空航天技術是國防實力的象征,也是國家政治的體現形式,世界各國之間競爭異常激烈,因此,各國都想試圖以更快的速度研發出更新的武器,使自己在國防領域處于不敗之地。而金屬3d打印機讓高性能金屬零部件,尤其是高性能大構建的制造流程大為縮短。無需研發零件制造過程中使用的模具,這樣就可以極大地縮短產品研發制造周期。
2.提高材料的利用率,節約昂貴的戰略材料,降低制造成本
航空航天制造領域大都是在使用價格昂貴的戰略材料,比如像鈦合金、鎳基高溫合金等難加工的金屬材料。傳統制造方法對材料的使用率很低,一般不會超過2%—5%,材料的極大浪費也就意味著機械加工的程序復雜,生產時間周期長。
如果是那些難以加工的技術零件,加工周期會大幅度增加,制造周期明顯延長,從而造成制造成本的增加。3d打印機只需進行少量的后續處理即可投入使用,材料的使用率達到了60%,有的甚至達到了90%以上,可以降低制造成本,節約原材料。
3.優化零件結構,減輕重量,增加使用壽命
對于航空航天武器裝備而言,減輕重量是永恒不變的主題,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,節省燃油,降低飛行成本。傳統制造方法已經將零件減重發揮到了極致,但3d打印機的應用,可以優化復雜零部件的結構,在保證性能的前提下,將復雜結構變換重新設計成簡單結構,從而起到減輕重量的效果。3D打印技術通過優化零件結構,使零件的應力呈現出最合理化的分布,減少疲勞裂紋產生的危險,從而增加使用壽命。
4.零件的修復成型
金屬3d打印機,除用于生產制造之外,其在金屬高性能零件修復方面的應用價值絕不低于其制造本身。就目前情況而言,金屬3D打印技術在修復成型方面所表現出的潛力甚至是高于其制造本身。以高性能整體渦輪葉盤零件為例,當某一葉片受損,則整個渦輪葉盤將報廢,直接經濟損失高達百萬元。
而使用了3d打印機以后,在受損部位進行激光立體成型,就可以恢復零件形狀,且性能滿足使用要求,甚至是高于基材的使用性能。由于3D打印過程中的可控性,其修復帶來的負面影響很有限。