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3D打印技术日趋成熟 “智造”航天航空设备优势显著

2019-2-18 9:51:31 点击:

    在政策的推动下,近两年年我国3D打印行业的融资活跃度达到顶峰。据前瞻产业研究院统计数据显示,自2014年以来,我国3D打印行业融资事件共计76次,涉及项目66个。其中,2017年融资事件24件,为近5年来最多;2018年,融资者的热情仍旧高昂。
        如今,在政策扶持力度不断加大、资本巨头争相涌入等多种利好因素的共同作用下,我国3D打印前沿技术日趋成熟、市场规模迅速扩大、产业发展势头总体良好。换言之,我国3D打印从基础理论研究到关键设备的自主研发再到应用领域的不断拓展,均取得了丰硕的成果。据统计数据显示,从2015-2017年,我国3D打印产业规模实现了翻倍增长,年均增速超过30%。2017年,我国进军3D打印领域的企业就超过了2000家,产业规模已经突破14亿美元,增速约为25%,仍高于全球4个百分点。2018年上半年,我国3D打印产业维持着超过25%的增长速度。
       在产业规模持续扩张之际,3D打印技术日趋成熟,其应用场景也日益多元。在汽车、家居、医疗、建筑等诸多应用场景中,航天航空领域不得不提。目前,3D打印在航天航空领域的应用程度正逐步深化,其在航天航空领域的商用价值也已经得到了许多业内人士的认可。
         实际上,3D打印之所以能够应用于航天航空领域,与其自身所具有的多种优势是分不开的。具体来讲,3D打印可以缩短产品的研发周期。航空航天设备往往具有“多品种、小批量”的特点,尤其在试制阶段,许多零部件都需要单件定制,若采取传统工艺,则周期长、成本高,而3D打印可以实现低成本快速成型。

         其次,3D打印制造产品的精度较高。出于减重与强度要求,结构复杂的航空航天设备或构件的比例越来越高,若采用传统的“锻造+机加工”方式,则所需工序繁多、工艺复杂,甚至根本无法直接加工,而3D打印在复杂部件加工方面具有明显优势。

      再次,3D打印可以有效提升材料的使用率。采用传统工艺加工飞机零部件时,原材料的利用率只有10%左右,其他部分都在铸模、锻造、切割、打磨等过程中被损耗,而3D打印可有效提升原材料的利用率。
       除了以上几点外,3D打印在航天航空设备修复方面也有其显著优势。就目前情况而言,金属3D打印技术在修复成型方面所表现出的潜力甚至是高于其制造本身。以高性能整体涡轮叶盘零件为例,当某一叶片受损,则整个涡轮叶盘将报废,直接经济损失高达数十万甚至上百万元,而借助3D打印技术来修复受损零件则可降低损失。

       目前,3D打印在航天航空领域的应用重要集中于飞机内饰及组件的设计和制造方面,国内外企业和研究机构利用3D打印不仅打印出了飞机、导弹、卫星、载人飞船的零部件,还打印出了发动机、无人机、微卫星整机等,这无疑是一大进步。与此同时,3D打印在成本、周期、重量等方面取得的显著效益,也是其他技术难以比拟的。
      未来,随着材料技术、计算机以及激光技术等的不断进步,航天航空设备的制造成本将会进一步降低,借助3D打印制造的飞机零部件等产品的质量也将得到提升,相信在业界人士的共同推动下,3D打印技术一定会在制造领域绽放出熠熠光辉。
来源:智能制造网

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