航天、航空業(yè)把一部份原使用傳統(tǒng)的制造工藝的部件轉移到3D打印制造工藝,勿庸置疑它們已經(jīng)取得了成功,如發(fā)動機零部件,甚至整個發(fā)動機。 由于3D打印技術的低成本和定制生產(chǎn)的性質,制造商能夠降低材料成本,減少勞動量,提高零件的可用性等它已對現(xiàn)在傳統(tǒng)制造工藝產(chǎn)生了影響,在未來幾年,3D打印技術在航空航天制造業(yè)將會更為普遍。
近日,Orbis聯(lián)手航天公司Structural Integrity Engineering(SIE)和3D打印機制造商Stratasys公司合作開發(fā)其最新飛機的設備。 雖然Stratasys公司能夠為他們提供技術支持,但是它們也面臨一些挑戰(zhàn)。一是材料要滿足FAA要求;二是通風管道要適應新的飛機改裝的曲面的。 雖然傳統(tǒng)的空氣管道是由玻璃纖維制成,但SIE仍然選擇Stratasys公司為他們的最終產(chǎn)品進行設計和制造。SIE高級工程師馬克·柯倫說:“通過評估,3D打印是可行的解決方案,它能打印復雜的曲面,能根據(jù)機身內部結構進行合理設計,更重要的是節(jié)約經(jīng)費?!?/p>
經(jīng)過和Stratatsys工程師杰西馬林進一步討論他們的需求后,柯倫最終發(fā)現(xiàn),有一個3D打印材料符合FAA標準,它就是 - ULTEM 9085,它滿足FAA煙霧和燃燒的規(guī)定,將用于通風道的設計??聜愌a充說:“我們收到ULTEM 9085材料樣品后,就做了二次燃燒試驗,該樣品具有自己燃燒一定的時間后就熄滅的特點,最終ULTEM通過了測試?!?/p>
ULTEM材料是一款設計用于惡劣環(huán)境的熱塑性材料,先前已被用于汽車,工業(yè)設備和其它飛機部件的設計。柯倫和團隊使用熔融沉積成型 (FDM)3D打印通風管道。 相反,如果柯倫決定使用傳統(tǒng)的玻璃纖維制造技術來制造通風管道,他和他的團隊還要制作模具,然后再制造,這至少需要幾周時間。 而通過使用3D打印,這個過程只用了幾天,而成本也僅僅是傳統(tǒng)制造工藝的一小部分。
當然,即使材料和設計可以通過FAA標準,便為了確保乘客安全,F(xiàn)AA官員在批準飛機制造時還要對其進行后續(xù)的檢查。 值得慶幸的是,兩位美國聯(lián)邦航空局官員檢查Stratasys公司工廠后,確定了最終的3D打印的通風道設計,認為它們是安全的,飛機可以正常使用。