欧洲跨国航空航天公司空客正在采用一种名为丝材定向能量沉积（w‑DED）的3D打印技术来制造其飞机的大型钛合金部件。与其他3D打印技术不同，w‑DED适用于生产尺寸可观的结构件，因为它使用钛丝逐层构建部件，从而最大限度地减少了材料浪费，缩短了生产时间，并允许工程师无需传统锻造或大量机加工即可制造出复杂的近净形零件。
w‑DED的工作原理
丝材‑DED使用多轴机械臂，通过激光、等离子体或电子束等能源熔化钛丝，逐层沉积材料，形成一个与最终部件形状极为接近的“毛坯”。与局限于小尺寸部件且沉积速度较慢的粉末床系统不同，w‑DED可以生产长达七米、每小时沉积数公斤的结构件。这种规模与速度的结合，使其能够用于大型机身部件的工业化规模生产，同时最大限度地减少钛材浪费。
w‑DED部件。图片来源：空客
传统的钛合金锻造会产生大量的材料浪费，高达95%的购入金属被回收，而非用于最终零件。通过生产接近最终形状的部件，w‑DED显著减少了这种低效现象。该工艺还加快了开发速度：传统锻造需要数年时间和昂贵的工装，而w‑DED部件可以直接根据数字设计在数周内生产出来。空客工程师指出，该技术“将对第一架开发飞机的成功和及时建造产生立竿见影的益处，尤其是在最终详细部件设计仍在调整和优化期间，直至第一架飞机开始实体成型之时”。
尽管w‑DED在大型钛结构件方面显示出巨大潜力，但部件仍需要进行后处理机加工以达到最终公差要求，并且关键机身部件的全面认证仍在进行中。这些因素使得该技术成为一种实用但当前仍受限制的生产方法。
w‑DED部件。图片来源：空客
当前应用与未来展望
空客已开始将w‑DED部件集成到A350的货舱门周边区域。这些等离子打印的部件经过了超声波检测、机加工，并已安装在生产型飞机上。它们在功能和几何形状上与锻造件完全相同，同时带来了直接的成本节约和更短的交货周期。
展望未来，空客计划将w‑DED扩展到关键应用领域，包括机翼和起落架。空客及其合作伙伴正在测试包括等离子、电弧焊、电子束和激光束在内的多种能源，并评估内部生产与外包生产的模式。
将w‑DED部件安装到A350货舱门周围区域。照片由空客提供
丝材‑DED的行业应用
空客采用丝材馈送定向能量沉积技术，反映了该技术已被证实的、高效生产大型高性能金属部件的能力。虽然粉末床系统仍然非常适合小型、精细的零件，但丝材馈送DED正被应用于尺寸、生产速度和材料效率至关重要的领域。
Spirit AeroSystems与Norsk Titanium合作，使用快速等离子沉积（RPD，一种丝材馈送DED的变体）为波音飞机生产钛合金部件，证明了该技术在大规模航空航天应用中的有效性。Meltio在2025年上半年将丝材-激光DED系统应用于航空航天、国防和汽车领域，以缩短交货时间、减少材料浪费并按需生产可靠的金属部件。此外，由NMIS牵头的混合DED开发项目（涉及空客和赛峰起落架系统公司）专注于改进DED方法，以克服成本和交货时间的限制。这些例子证实，丝材馈送DED已成为生产大型、高价值部件的实用且可靠的方法，为空客将其用于结构钛部件的实施提供了支持。
中国3D打印网编译文章！
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