繼2021年底，俄羅斯國家技術(shù)集團(tuán)宣布，該集團(tuán)下屬的增材技術(shù)中心已獲得俄聯(lián)邦工業(yè)和貿(mào)易部批準(zhǔn)，可進(jìn)行航空部件和其他零配件的批量化3D打印生產(chǎn)。這意味著俄羅斯航空制造業(yè)將開始全面使用3D打印制造飛機(jī)零部件。

據(jù)俄羅斯“衛(wèi)星通訊社”報(bào)道，獲得政府部門許可后，俄羅斯國家技術(shù)集團(tuán)可通過3D打印批量生產(chǎn)民用客機(jī)、軍用飛機(jī)零部件，這是俄航空制造業(yè)發(fā)展的一個重要節(jié)點(diǎn)。3D打印可將某些航空零部件的生產(chǎn)時間從6個月縮短至3周。同時，3D打印的零部件不僅性能穩(wěn)定，而且重量更輕，可靠性更高，可以有效提高飛機(jī)載荷、優(yōu)化飛行性能。目前，該增材技術(shù)中心是俄羅斯最大的3D打印設(shè)備公司，擁有41臺3D打印設(shè)備，能夠打印450種航空零部件。

據(jù)介紹，俄國家技術(shù)集團(tuán)下屬增材技術(shù)中心已開始使用3D打印生產(chǎn)PD-35發(fā)動機(jī)零部件。PD-35發(fā)動機(jī)的研發(fā)工作始于2016年，計(jì)劃在2028年量產(chǎn)，這種大推力航空發(fā)動機(jī)主要用于CR929寬體客機(jī)。通過3D打印生產(chǎn)PD-35發(fā)動機(jī)零部件，有助于加快該型發(fā)動機(jī)的研發(fā)速度，縮短研發(fā)周期，保證產(chǎn)品更快投產(chǎn)。

不僅如此，3D打印的各項(xiàng)優(yōu)勢在PD-35發(fā)動機(jī)的制造過程中得到充分體現(xiàn)。如發(fā)動機(jī)重量更輕、功率更大，零部件性能更高、成本效益更明顯等。目前，俄羅斯VK-650V和VK-1600V兩款直升機(jī)發(fā)動機(jī)上15%的零部件均通過3D打印生產(chǎn)。其中，VK-650V發(fā)動機(jī)用于卡-226直升機(jī)、安薩特-U直升機(jī)，VK-1600V發(fā)動機(jī)主要用于卡-62多用途直升機(jī)。3D打印技術(shù)的應(yīng)用，簡化了零部件制造流程，降低了發(fā)動機(jī)的重量和生命周期成本，有助于提升這兩款直升機(jī)的性能。

將3D打印技術(shù)用于民航飛機(jī)備件生產(chǎn)已有多年時間，但絕大多數(shù)是塑料制成的，金屬部件甚至是承重部件則受到嚴(yán)格管制。近日，3D打印技術(shù)參考獲悉，歐洲航空安全局批準(zhǔn)了第一個在飛機(jī)上使用的3D打印承重金屬部件——用于IAE-V2500發(fā)動機(jī)防冰系統(tǒng)的“A-Link”，該發(fā)動機(jī)為空客A320提供動力。

A-Link（A形連桿）由3D打印服務(wù)提供商Lufthansa Technik和空客子公司Premium AEROTEC開發(fā)，其作用是在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣罩上固定一個環(huán)形熱空氣管道，后者可防止在飛行操作期間結(jié)冰，一臺發(fā)動機(jī)上總共有九個A-Link零件。然而，發(fā)動機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)生的振動會導(dǎo)致A形連桿在其安裝孔處磨損，因此每隔幾年就需要更換備件。

由于A形連桿需要暴露在高達(dá)300攝氏度的溫度下，因此采用鈦合金制成。最初，該組件通過鍛造工藝制造，以滿足對材料性能的最高要求。然而，制造團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的新制造方案通過激光粉末床熔融金屬3D打印逐層制造，在生產(chǎn)時不需要夾具或模具。此外，該過程可以節(jié)省材料，在3D打印之后，僅需要在某些功能表面上進(jìn)行非常小程度的材料去除。

A-Link（A形連桿）由3D打印服務(wù)提供商Lufthansa Technik和空客子公司Premium AEROTEC開發(fā)，其作用是在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣罩上固定一個環(huán)形熱空氣管道，后者可防止在飛行操作期間結(jié)冰，一臺發(fā)動機(jī)上總共有九個A-Link零件。然而，發(fā)動機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)生的振動會導(dǎo)致A形連桿在其安裝孔處磨損，因此每隔幾年就需要更換備件。

由于A形連桿需要暴露在高達(dá)300攝氏度的溫度下，因此采用鈦合金制成。最初，該組件通過鍛造工藝制造，以滿足對材料性能的最高要求。然而，制造團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的新制造方案通過激光粉末床熔融金屬3D打印逐層制造，在生產(chǎn)時不需要夾具或模具。此外，該過程可以節(jié)省材料，在3D打印之后，僅需要在某些功能表面上進(jìn)行非常小程度的材料去除。

漢莎航空技術(shù)公司首席運(yùn)營官表示，多年來他們一直在使用3D打印為飛機(jī)機(jī)艙生產(chǎn)部件，其中絕大多數(shù)是塑料制成的。使用金屬3D打印零件用作飛行承重部件則是首次，通過這種方式，不僅節(jié)省了相關(guān)組件的成本，而且還定義并驗(yàn)證了將這種開創(chuàng)性制造方法應(yīng)用于結(jié)構(gòu)相關(guān)金屬部件的所有必要流程。

因?yàn)锳形連桿零件的幾何形狀仍與原始零件基本一致，因此，承重金屬備件的首次航空認(rèn)證目前僅代表雙方合作的第一步，未來還將利用增材制造的優(yōu)勢對幾何形狀進(jìn)行有針對性的優(yōu)化。從理論上講，增材制造組件的成型沒有限制，因此它們可以更容易地生產(chǎn)，使用更少的材料，同時保持相同的強(qiáng)度和功能。雙方都打算在不久的將來進(jìn)一步開發(fā)這些可能性。

文章來源：3D打印技術(shù)參考