3D打印在航空航天方面的應(yīng)用已經(jīng)趨于成熟,并且占比越來越大,成為3D打印應(yīng)用的主要市場之一。比如,美國宇航局NASA在外太空探索計(jì)劃中,大量采用了3D打印技術(shù),從火箭部件到飛船及外星球探測器。
航空航天是高端制造業(yè)技術(shù)的集中體現(xiàn)。就測量檢測來說,對(duì)于組件的測繪和零部件的檢測,不允許有任何的錯(cuò)誤,其要求可以用苛刻來形容。而在加工制造方面,減重輕身和安全穩(wěn)定是兩大考核指標(biāo),要求不斷優(yōu)化組件設(shè)計(jì)和材料性能,以實(shí)現(xiàn)一體化和輕量性。
以往航空航天領(lǐng)域檢測零件外形多使用接觸法,采用貼靠的方法檢測零件的曲面形狀。但這種方法效率不高,受人為因素影響較大,而且容易出錯(cuò),存在一定的缺陷。然而若利用高精度的三維測量檢測技術(shù)和高端的3D打印技術(shù),可以有效解決這些問題。
3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用可以概括為以下兩個(gè)方面:
(1)打樣測試:在飛機(jī)或航天器的設(shè)計(jì)階段使用3D打印進(jìn)行零部件的打樣與測試,使所有設(shè)計(jì)問題盡量都在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)并加以解決,甚至優(yōu)化提升,提高了設(shè)計(jì)研發(fā)的效率。利用3D打印出來的工業(yè)功能測試性能的模型和樣件,可以模擬出產(chǎn)品的最終形態(tài)(功能形態(tài)、曲面形態(tài)等),從而驗(yàn)證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理;
(2)直接3D打印出飛機(jī)組件:利用3D打印技術(shù)的一體化成型優(yōu)勢,可以改變飛機(jī)部件的結(jié)構(gòu)或者減少部件,如減少接榫件;利用3D打印技術(shù)可以成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料的特性,中恒聯(lián)創(chuàng)公司的列光固化(SLA)3D打印機(jī)可以打印出具有內(nèi)部微桁架結(jié)構(gòu)的飛機(jī)部件,既可以減重還能降低故障率,并保持優(yōu)良的結(jié)構(gòu)件性能。