像空中客車這樣的航空航天巨頭正在努力將3D打印部件裝入最大的大型噴氣式飛機(jī),但航空航天領(lǐng)域的增材制造 (AM) 正在整個行業(yè)中繼續(xù)快速發(fā)展。這包括使用 3D打印進(jìn)行維護(hù)、修理和大修 (MRO),從新西蘭航空公司到漢莎航空公司,多家公司正在探索使用該技術(shù)生產(chǎn)按需更換零件。到目前為止,這些都是大型航空公司的項目,但客艙管理系統(tǒng) (CMS) 正在使用 Markforged 機(jī)器為自己的豪華飛機(jī) MRO 服務(wù) 3D 打印零件。
CMS 使用的豪華飛機(jī)類型
慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)的研究小組開發(fā)了一種無損方法,可使用中子檢測3D打印零件中的內(nèi)部應(yīng)力。研究人員在能源技術(shù)公司Siemens Energy的3D打印格子結(jié)構(gòu)上測試了他們的方法,該公司的3D打印燃?xì)廨啓C(jī)葉片中使用了這種方法?!熬哂羞@種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的復(fù)雜組件將無法使用傳統(tǒng)的制造方法(如鑄造或銑削)來制造,”德國聯(lián)邦材料研究與測試學(xué)院(BAM)的Tobias Fritsch博士說。 “我們想看看我們是否可以使用中子來檢測這個復(fù)雜組件中的內(nèi)部應(yīng)力?!?/span>
在2021年2月到達(dá)火星后,美國宇航局的恒心漫游者取得了多項突破性成就。 4月初,Ingenuity直升機(jī)成為歷史上第一架在另一個星球上進(jìn)行受控飛行的飛機(jī),兩次在Jezero Crater上空盤旋。此后不久,即4月21日,MOXIE來了,這款新穎的儀器帶有3D打印部件,是“火星氧氣現(xiàn)場資源利用實驗”的縮寫,該儀器首次將火星稀薄且富含二氧化碳的大氣層轉(zhuǎn)化為氧氣。與火星的科幻小說完全不同的是,這項技術(shù)可以利用現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的大量元素幫助未來的任務(wù)在地球以外的環(huán)境中生存。
盡管寶馬可能已經(jīng)停止了MINI的大規(guī)模定制計劃,但它已在其FIA Formula E安全車MINI電動腳踏車中以更加獨特和有趣的方式應(yīng)用了3D打印。新型步速車具有由回收碳纖維制成的3D打印組件。
作為3D打印應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一,航空航天設(shè)備因為這種新型的制造技術(shù)獲得更多的變化。借助3D打印不僅可以生產(chǎn)衛(wèi)星內(nèi)部的零件,也能夠生產(chǎn)聚合物外殼等關(guān)鍵零件,用來幫助衛(wèi)星更好地在宇宙中的惡劣環(huán)境中生存。意大利3D打印機(jī)制造商ROBOZE與科羅拉多大學(xué)博爾德分校合作開發(fā)了一種超耐用的CubeSat,它將很快發(fā)射到軌道上,并用于觀測宇宙風(fēng)暴的進(jìn)程。
賓夕法尼亞州立大學(xué)工程學(xué)院的研究人員已獲得美國陸軍的 434,000美元獎勵,用于開發(fā)一種優(yōu)化的3D打印高強(qiáng)度合金的方法。在項目進(jìn)行期間,該團(tuán)隊打算使用計算機(jī)建模來識別基于激光定向能量沉積(L-DED)的設(shè)置,該設(shè)置能夠打印出更堅固的金屬并提高材料效率。這種高級鋼可能具有多種與國防相關(guān)的應(yīng)用,從防彈背心到艦船船體的防爆保護(hù)。
該項目共同負(fù)責(zé)人Amrita Basak說:“這些材料是增材制造的全新類別。我們發(fā)現(xiàn)的東西可以幫助研究團(tuán)體進(jìn)一步追求這一目標(biāo),也許陸軍會發(fā)現(xiàn)使用這些材料來促進(jìn)其任務(wù)的新方法?!?/span>
在研究3D打印技術(shù)最令人興奮的方面時,橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)還向一些著名用戶提供了一些非常有趣的3D打印零件。最近的是美國田納西河谷管理局(TVA)和法國的Framatome,他們委托能源部實驗室開發(fā)了一套四個托架,供布朗斯費(fèi)里核電站使用。金屬3D打
多年以來,汽車工業(yè)一直采用3D打印技術(shù),制造特別獨特且復(fù)雜的汽車零部件,這些零部件的設(shè)計成本比傳統(tǒng)制造的零件要低,因此可以快速生產(chǎn)。早期采用者主要將該技術(shù)用于快速原型制作,但是最近,制造商已在為概念車和豪華車制作3D打印定制件。 1016 Industries是一家位于邁阿密的公司,生產(chǎn)特殊的3D打印零件以最大程度地提高世界上最快的車輛的性能,該公司已成功完成了邁凱倫 720S(帶有3D打印零件的車身套件)的初始性能測試。
產(chǎn)品開發(fā)與制造的系統(tǒng)化集成,通過創(chuàng)成式設(shè)計來進(jìn)行3D打印-增材制造組件開發(fā),通過人工智能來識別合適的組件,這一切都不是未來,而是已經(jīng)成為現(xiàn)實。通過寶馬集團(tuán)為新型勞斯萊斯Ghost所產(chǎn)業(yè)化的3D打印組件來領(lǐng)略未來已來的3D打印產(chǎn)業(yè)化。
通用汽車和波音公司擁有的研究中心HRL Laboratories的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種使用抗斷裂陶瓷基復(fù)合材料(CMC)的3D打印零件的新方法。