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波音的3D打印之路

时间:2017-08-23 11:49 来源:未知 作者:中国3D打印机网 阅读:

   作为在3D打印领域发挥主导作用的制造商,波音公司不仅仅是推动3D打印技术与应用端深度结合的践行者,还对增材制造如何在制造价值链中发挥作用具备自己的关键洞察力。

   与洛克希德·马丁(Lockheed Martin)同为联邦政府的两大承包商,波音公司在2015年获得了超过160亿美元的订单。在这些订单的执行过程中,3D打印正在扮演越来越重要的角色。20178月,波音宣布已经组建了新的波音增材制造(BAM)业务单元,以简化和加速增材制造在整个波音企业内的应用,这也意味着3D打印的重要性提到正式议程。

2003年,波音就通过美国空军研究实验室来验证一个3D打印的金属零件,这个零件是用于F-15战斗机上的备品备件。当需要更换部件时,3D打印的作用显现出来,因为通过传统加工的时间太长了,并且通过3D打印加工钛合金,替代了原先的铝锻件,而钛合金的抗腐蚀疲劳更高,反而更加满足这个零部件所需要达到的性能。(腐蚀疲劳是在腐蚀介质与循环应力的联合作用下产生的。这种由于腐蚀介质而引起的抗腐蚀疲劳性能的降低,称为腐蚀疲劳。)

波音企业技术战略总监Leo Christodoulou,当时这个零件是通过激光能量沉积的工艺加工金属粉末来获得的,这种定向能量沉积(DED)的工艺被首次应用到军事飞机上。同时也打开了波音公司的3D打印应用之路。近14年后,波音公司现在已有超过50,0003D打印的各种类型的飞机零件。

波音公司开始通过DED技术为其787梦幻客机生产结构部件。通过Norsk Titanium的快速等离子沉积技术,在结构件研发的过程中,双方共同改进工艺,并进行了一系列严格的测试,最终在20172月获得了首个3D打印钛合金结构件的FAA认证。

波音和Norsk Titanium最初的合作是自2016年开始的,当初是试探性地合作,主要基于Norsk生产的零件是否能满足波音的要求,然后是否符合联邦航空管理局(FAA)的要求。Norsk Titanium先后满足了这些严苛的条件,这些公司预计今年将获得额外的FAA批准的物料和制造流程。

Norsk Titanium的快速等离子沉积技术属于DED工艺,虽然与粉末床选择性金属熔化工艺不同的是,这种工艺并不适合加工十分复杂的几何形状,但是通过3D打印近净形部件,然后再通过机加工将其加工到最终所需要的精度,可以缩短加工周期,减少材料浪费并降低成本。

   根据Christodoulou,有些技术比DED工艺提供更好的复杂性,但DED工艺却提供了另外一种价值。尤其是加工例如钛合金这种昂贵的材料,所节约的材料的价值是显而易见的。

(责任编辑:中国3D打印机网)