2022年6月10日星期五

材料打印技术的宇航应用逐渐推广


在宇航产业应用材料打印技术之初,这种生产工艺被认为具有较高的风险,仅用于生产支架之类的简单部件。而如今,宇航产品制造商已经开始使用材料打印技术生产发动机喷嘴等复杂部件。

5月25日,约翰逊航天中心降落和热保护系统学科带头人Stan Bouslog在一次宇航科技展中表示:“材料打印技术在复杂部件生产上发展很快。”

相对于设计复杂的部件再进行组装,材料打印技术可以让技术人员整体生产和测试零部件,Bouslog说:“如果测试结果不理想,技术人员可以很快的更改设计进行替换”,“材料打印技术使得系统设计迭代变得更快。”

但材料打印技术在可预见的未来将不会取代传统的机械加工技术。

Sandvik材料打印技术公司负责人Paul Davies表示:“传统机械加工技术不会消失,它对材料打印技术是一种很好的补充,尤其是工程接口和螺纹等方面的加工,我们还需要不断摸索如何用材料打印技术生产零部件。”

Relativity Space是一家致力于开发全世界第一款材料打印火箭的公司;该公司前材料打印技术高级工程师Eliana Fu介绍说,技术人员在早期就认识到,“第一版火箭可能不会完全采用材料打印技术,因为很多材料无法打印,部分加工过程也无法实现”,“作为一个团队,你必须根据实际情况逐一分析可行的方案。”目前Eliana Fu是德国机械制造商Trumpf的经理。

材料打印技术可实现的材料种类正在快速增加。通用电气材料打印政府项目技术负责人Mark Shaw表示,金属材料打印技术已经成熟,陶瓷材料打印也已接近成熟,“基于我们的复合材料制造能力,已实现将碳纤维加入到陶瓷材料中。”

通用电气航空公司利用材料打印技术生产的GE9X 发动机热交换器刚刚获得了FAA认证。这款热交换器体积更小、重量更轻,同时较以往产品热量密度更高。Shaw说:“这种复杂的零部件能够说明材料打印技术的意义。”

同时,某些情况下利用材料打印生产简单零部件也具有意义,一些几十年前生产的老式军用飞机往往因为缺乏零部件而不能继续飞行。在没有其它生产途径的情况下,材料打印技术也是一种有效的手段。

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