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金屬替代新時(shí)代到來！空客開發(fā)高強(qiáng)復(fù)合材料支架

2021.12.01

2014年，一件3D打印的空客A350 XWB支架連接器因徹底改變了飛機(jī)構(gòu)件的制造方式和民用飛機(jī)的“輕量化”途徑，從而入選“德國工業(yè)創(chuàng)新獎”。這個(gè)用于固定飛機(jī)機(jī)翼和發(fā)動機(jī)的部件因具有復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)而無法采用傳統(tǒng)工藝制造，但3D打印這種新的制造工藝卻將其塑造為現(xiàn)實(shí)。這種跨行業(yè)的開發(fā)形式不僅獲得了卓越的質(zhì)量，更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而促進(jìn)性了它的批量化應(yīng)用。（閱讀鏈接：NS1212 Arris Composites與空客合作開展復(fù)合材料研究以實(shí)現(xiàn)客艙支架輕量化）

空客公司表示，通過整合這些零件的生產(chǎn)流程，3D打印使其對供應(yīng)鏈的控制力更強(qiáng)。同時(shí)，在中等制造數(shù)量下，金屬3D打印比傳統(tǒng)工藝更具成本效益，且大大縮短了交貨時(shí)間。在需求可能不可預(yù)測的行業(yè)中，這是一個(gè)重要的權(quán)衡因素。

這個(gè)相對較為復(fù)雜的支架，過去采用鋁合金銑削制成，在加工時(shí)會產(chǎn)生大量浪費(fèi)。而采用鈦合金3D打印，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化使其重量減輕了30%以上。在飛機(jī)制造過程中使用金屬3D打印的重要依據(jù)是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了幾何自由并能夠減輕重量?！拜p量化結(jié)構(gòu)”能夠幫助航空公司更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營飛機(jī)。新的飛機(jī)設(shè)計(jì)需要數(shù)千個(gè)飛行測試安裝支架，這些支架的生產(chǎn)單位數(shù)量非常少，而增材制造技術(shù)則允許設(shè)計(jì)師嘗試新的結(jié)構(gòu)。

多年過去，3D打印工藝和材料科學(xué)獲得了進(jìn)一步發(fā)展，“輕量化”和“仿生學(xué)”也指向了一個(gè)新的趨勢?？湛驼谘芯?D打印復(fù)合材料支架制造代替鈦合金的可能性。

據(jù)Arris稱，將220克的金屬支架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化后采用連續(xù)纖維復(fù)合材料3D打印可以使零件重量減輕75%到50克。

Arris Composites聲稱，金屬替代的新時(shí)代已經(jīng)到來，機(jī)加工、3D 打印、金屬鑄造、金屬注射成型和金屬包覆成型的產(chǎn)品可以被卓越的復(fù)合設(shè)計(jì)替代。連續(xù)纖維熱塑性塑料復(fù)合制造實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度和輕量化零件的批量生產(chǎn)，通過這種新工藝，可以以與塑料成型產(chǎn)品相同的速度生產(chǎn)高級碳纖維材料，而碳纖維零部件替換鈦材料，可使重量減輕78%。

此文僅用于復(fù)合材料專業(yè)知識和市場資訊的交流與分享，不用于任何商業(yè)目的。若有不當(dāng)之處，請立刻聯(lián)系我們！

來源：3D打印技術(shù)參考

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