巴黎航展， 增材制造在航空航天供應(yīng)鏈中的發(fā)展應(yīng)用

來源：BSI英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會

大多數(shù)人現(xiàn)在普遍意識到增材制造帶來的可能性,。在過去的幾年里，這項(xiàng)技術(shù)獲得了更多的主流意識的認(rèn)可，大多數(shù)制造業(yè)正在采用增材制造先進(jìn)制造技術(shù),。航空航天也不例外,，未來幾年，增材制造技術(shù)將改變制造流程和供應(yīng)鏈,。

增材制造：建立在基石上

Mark Summers

航空航天技術(shù)研究所(ATI)的制造,、材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)主管

概述了增材制造如何在航空航天供應(yīng)鏈中發(fā)揮越來越重要的作用：

與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法相比，增材制造給航空航天制造商帶來了幾大好處,。與減材制造不同,，沒有浪費(fèi)材料或工具安裝時間。它通過大幅度提高原材和成材比（用于生產(chǎn)部件的原材料質(zhì)量和最終成品質(zhì)量之間的關(guān)系）提供了節(jié)約成本和減輕重量的機(jī)會,。

更輕的部件現(xiàn)在可以通過增材制造獲得,。這使得飛機(jī)更輕，有助于持續(xù)努力實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo),，如歐洲航空研究咨詢委員會(ACARE)制定的目標(biāo),。此外，增材制造技術(shù)允許通過額外的技術(shù),，如傳感器，嵌入組件,，給設(shè)計(jì)者提供一系列新的配置可能性,。該工藝還減少了傳統(tǒng)鑄造或鍛造部件的長交付周期造成的生產(chǎn)延遲。

ATI成立于2013年,，旨在定義英國的航空航天技術(shù)戰(zhàn)略,。該計(jì)劃得到了英國政府和業(yè)界的一項(xiàng)聯(lián)合承諾的支持，即到2026年在航空研究和開發(fā)方面投資39億英鎊,。ATI一直致力于確定如何將增材制造技術(shù)應(yīng)用于安全關(guān)鍵部件上,。為研制網(wǎng)狀航空部件制造用鈦粉，建立了一項(xiàng)協(xié)同研究項(xiàng)目(TIPOW),。

主要飛機(jī)制造商一直在內(nèi)部或通過戰(zhàn)略收購發(fā)展增材制造能力,，航空航天供應(yīng)鏈中的許多公司都在大力投資這項(xiàng)技術(shù)，盡管它們因需要如Nadcap等主要承包商合作社的認(rèn)證而受到一定的阻礙,。

就該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)和進(jìn)一步研究工作而言,，主要集中在新興增材制造粉末機(jī)械平臺的材料規(guī)格和資格認(rèn)證，這些平臺本身也在增長,，能夠生產(chǎn)更大的部件,。

此外，數(shù)碼雙晶片的概念也正在探討中,，藉由高性能計(jì)算和模擬端到端過程,，藉由一個具有真實(shí)世界所有特性的元件的虛擬模型，進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，以確保第一次就能得到正確的結(jié)果,。其他模擬也可以用來預(yù)測長期的維護(hù)和維修需求,。

ASTM國際維護(hù)與增材制造相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，特別是與機(jī)器和工藝分類相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),。業(yè)界還就增材制造材料的標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)成了一致,，圍繞鋁、鈦和鎳合金材料開展了大量工作,。

展望未來,，隨著數(shù)字制造和工業(yè)4.0趨勢的興起，需要制定一些標(biāo)準(zhǔn)來控制和降低變數(shù),，尤其是在分布式制造場景中,。變數(shù)降低是增材制造的一個問題，人們普遍認(rèn)為提高產(chǎn)量將有助于解決這一挑戰(zhàn),。適當(dāng)?shù)娜�球�?biāo)準(zhǔn)將支持在當(dāng)?shù)貜V泛生產(chǎn)替換零件,，再次節(jié)省時間和成本。

增材制造轉(zhuǎn)型的潛力令人振奮,。大的近凈形部件已經(jīng)取代了鍛造的需要,，而且只會在規(guī)模和范圍上增長。上述提高效率的舉措只是冰山一角,，未來5年,，航空供應(yīng)鏈很可能會大不相同。