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武漢易成三維科技有限公司
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3D打印如何加速航空航天業(yè)的創(chuàng)新?在本文中,我們將解釋3D打印和增材制造如何在航空航天中廣泛使用,以及它們?nèi)绾胃纳七@些行業(yè)的原型設(shè)計(jì)和最終用途零件生產(chǎn)。
3D打印顯然適用于航空航天工業(yè)中的許多原型設(shè)計(jì)和最終用途應(yīng)用。通過(guò)增材制造生產(chǎn)的零件可以比使用傳統(tǒng)制造制造的零件更堅(jiān)固,更輕。
航空航天是3D打印的早期采用者,并且仍然繼續(xù)為其發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。該行業(yè)的公司于1989年開(kāi)始使用3D打印,2015年,航空航天占添加劑49億美元全球收入的16%。
在本文中,我們將探討3D打印如何對(duì)航空航天業(yè)產(chǎn)生影響。我們仔細(xì)研究了飛機(jī)上使用的零件的設(shè)計(jì)要求,并為常見(jiàn)和更利基的航空航天應(yīng)用提供了設(shè)計(jì)建議。此外,我們還介紹了該行業(yè)3D打印零件的最佳材料,并研究了我們最喜歡的案例研究之一。
在航空航天領(lǐng)域創(chuàng)造新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)師和工程師可以在設(shè)計(jì)工作流程的所有階段實(shí)施3D打印。讓我們分解所有主要階段。
航空航天工業(yè)的設(shè)計(jì)通常從展示飛機(jī)組件的概念模型開(kāi)始。這些通常也經(jīng)常用于空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)試,這對(duì)航空航天至關(guān)重要。SLA和材料噴射用于生成航空航天設(shè)計(jì)的高細(xì)節(jié)和平滑比例模型。準(zhǔn)確的模型可以清楚地傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖,并展示概念的整體形式。
使用3D打印的原型制作現(xiàn)在在航空航天工業(yè)中很常見(jiàn)。從使用低成本FDM快速打印的全尺寸起落架外殼,到高細(xì)節(jié),全彩色控制板概念模型,有一個(gè)3D打印工藝適合各種原型設(shè)計(jì)需求。用于3D打印的工程材料還允許對(duì)原型性能進(jìn)行全面測(cè)試和驗(yàn)證。
3D打印最具顛覆性和價(jià)值的領(lǐng)域之一是生產(chǎn)用于注塑成型,熱成型以及夾具和夾具的低成本快速工具。在航空航天領(lǐng)域,這允許以低成本快速制造模具,然后用于生產(chǎn)中低運(yùn)行的零件。這種驗(yàn)證降低了在生產(chǎn)階段投資高成本工具的風(fēng)險(xiǎn),并且還可以提供數(shù)量高達(dá)5,000至10,000個(gè)零件的生產(chǎn)組件。
航空航天工業(yè)的產(chǎn)量每年可以達(dá)到70,000多個(gè)零件,因此3D打印在過(guò)去主要用作原型設(shè)計(jì)解決方案,而不是制造最終用途的零件。
如今,工業(yè)打印機(jī)尺寸的改進(jìn),它們能夠打印的速度以及可用的材料都使3D打印成為更中型生產(chǎn)運(yùn)行的可行選擇,特別是對(duì)于高端內(nèi)部擴(kuò)建。
當(dāng)飛機(jī)性能的大幅提高可以證明高度復(fù)雜的一次性組件的成本合理時(shí),3D打印技術(shù)將對(duì)航空航天業(yè)產(chǎn)生重大影響。
公務(wù)機(jī)平均每月行駛75,000英里,采用3D打印設(shè)計(jì)和制造的單個(gè)組件可以減少2.1%的空氣阻力,降低5.41%的燃料成本。而這只是一個(gè)3D打印部件的影響。
零件可以針對(duì)特定飛機(jī)(定制,輕型支架)或飛機(jī)類(lèi)型(貨運(yùn),客運(yùn)甚至直升機(jī))進(jìn)行定制。3D打印還為許多定制的航空航天組件提供零件整合和拓?fù)鋬?yōu)化。