中國航空業(yè)在3D打印技術上已經(jīng)走在了世界前列

用3D打印技術制造戰(zhàn)機，中國并不是第一家,。1984年,，美國開發(fā)出從數(shù)字數(shù)據(jù)打印出3D物體的技術，并在2年后開發(fā)出第一臺商業(yè)3D打印機,。之所以叫“打印機”,，是因為它借鑒了打印機的噴墨技術，只不過,，普通的打印機是在紙上噴一層墨粉,，形成二維(2D)文字或圖形，而3D打印則能“打”出三維的立體實物來,。

美國在上世紀80年代已經(jīng)用3D打印技術制造戰(zhàn)機

以一個手電筒為例,，3D打印機能通過電腦將手電筒進行立體掃描，創(chuàng)建三維設計圖,，之后對這個立體原型進行“切片”,，分成一層一層的，之后，打印機就將原材料按照設計圖一層一層地“噴”上去,，直到最終造出一個手電筒來,，只不過3D打印機噴出的不是墨粉，而是融化的樹脂,、金屬或者陶瓷等材料,。

圖為美國Aeromet公司生產(chǎn)的F/A-18E戰(zhàn)斗機的激光增材超大尺寸整體框，因強度問題在試驗中測試失敗

不過,，由于在制造過程中鈦合金變形,、斷裂的技術難題無法解決，美國始終無法生產(chǎn)高強度,、大尺寸的激光成形鈦合金構件,。2005年，美國從事鈦合金激光成型制造業(yè)務的商業(yè)公司Aeromet由于始終無法生產(chǎn)出性能滿足主承力要求的大尺寸復雜鈦合金構件,，沒能實現(xiàn)有價值的市場應用而倒閉,。美國的其他國家實驗室也無法攻克這一難題，只能進行小尺寸鈦合金部件的打印或進行鈦合金零件表面修復,。

中國成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造,、應用的國家

我國于1999年才開始金屬零件的激光快速成形技術研究，晚于美國十幾年,，但是發(fā)展速度很快，近年來在飛機鈦合金大型整體結構件的激光快速成形方面取得了重要突破,，目前,，中國已具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力，成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造,、應用的國家,。

中國航空業(yè)在3D打印技術上已經(jīng)走在了前列，多個型號飛機使用了3D打印部件,，部分技術已經(jīng)達到世界領先水平,。資料顯示，從2001年起,，我國開始重點發(fā)展以鈦合金結構件激光快速成型技術為主的激光3D打印技術,。

圖為F-35的鈦合金整體框，目前美國仍然只能使用水壓機來進行這種構件的生產(chǎn)

在3D打印領域,，中國是個后來居上者,，但近年來發(fā)展極為迅速，大有后來居上之勢,。據(jù)新華社報道,，中船重工第705研究所歷經(jīng)一年時間的研制，該所在3D打印機技術領域取得重大突破，借助直接金屬激光燒結快速成型技術實現(xiàn)了3D打印,，成為繼美國,、德國的3D打印巨頭之后，世界上第四家掌握該技術的企業(yè),。

值得一提的是,，2015年7月16日北京航空航天大學在國防科技工業(yè)軍民融合發(fā)展成果展上，亮相的一具使用大型金屬構件激光增材制造技術所生產(chǎn)的大型部件,，這具大型部件是航空飛行器所使用的機體部件之一,。這款以實物展出的大型飛行器構件，是迄今國際上最大的激光增材制造主承力關鍵鈦合金構件飛機機身整體加強框,，無模,、整體、快速研制,。

2015年7月16日上午 北航展示國產(chǎn)新戰(zhàn)機3D打印大型金屬部件

而所謂的激光增材制造技術,，就是3D打印技術中的一種，采用這種激光增材制造技術制造的飛機機身整體加強框,，與傳統(tǒng)技術相比,，有著高性能、低成本,、快速試制的特點,。生產(chǎn)周期只有采用傳統(tǒng)技術制造的五分之一，同時在強度,、壽命等各項指標上,，與傳統(tǒng)工藝技術部件相比更加優(yōu)秀。

3D打印技術可助中國加快新一代飛機的研發(fā),，3D打印技術可節(jié)省時間和材料,，研究人員能短期內輕易打印出組裝樣機所需的各種高端、精密的零部件,。沒有制模和其他復雜的傳統(tǒng)工序,，造樣機的成本要低很多，科學家可以不斷制造更多復制品用于試驗,。

轉載：創(chuàng)客聯(lián)盟  http://www.makerlm.com/