从陆地上奔驰的汽车到宇宙(zhòu)空间漂浮的卫星,3D打印几乎无所不能。科(kē)学家们也(yě)在通(tōng)过研发更多的关键设备,让3D打印(yìn)技术(shù)应用于(yú)更多设备中。近日俄罗斯FPI(高(gāo)级研究基(jī)金会)和WIAM(联邦国家统一企业)两家机构首次对其3D打(dǎ)印MGTD-20燃气涡(wō)轮发动机(jī)进行了飞行测试,其(qí)结果也表明了使(shǐ)用SLS生产技术的发动机是可靠有效(xiào)的,可以实现量产。
FPI和WIAM于(yú)2015年(nián)11月成立的合资企业(yè),旨在开(kāi)发用于(yú)3D打印飞机(jī)和火箭发动机的“新一代材料”。在该项目框架内,政府(fǔ)支持的小组已部(bù)署(shǔ)了SLS生产技(jì)术的3D打印设备(bèi),以制造原型MGTD-20燃(rán)气涡轮(lún)发动机。
3D打(dǎ)印出来的涡轮机使(shǐ)用(yòng)了可适应更(gèng)高冲击力的(de)定制设计金属(shǔ)粉末,以达到更高的金属强度,比现有材(cái)料生产的涡轮机强(qiáng)20%。并且发动机的制造速度比(bǐ)传统方(fāng)法快了(le)20倍,制造成(chéng)本降低(dī)了一半(bàn)。
俄罗斯制造的3D打印(yìn)涡轮发动机试飞
最终的发动机在由俄罗斯安(ān)全(quán)公司设计的一(yī)款无人(rén)机上进行,该飞机本身重(chóng)达40kg(包(bāo)括(kuò)10kg电动(dòng)机),成功(gōng)起飞并(bìng)利用20kg的(de)推力提升到170米的最高海拔。完(wán)成试飞后,该无人机降落并恢复原(yuán)状(zhuàng),发动机没有收(shōu)到任何(hé)损(sǔn)坏,通过了实地测试。在评估MGTD-20性能之后,两家公(gōng)司正在测试该(gāi)系列(liè)其他款小型燃气(qì)涡轮发动机(jī),目标是到2022年投入量产(chǎn)。
在航(háng)空(kōng)航天领域,3D打(dǎ)印成为了航天航空公司解决部(bù)件生产效率的有效方法之一。航天公司明显更激进,倾向(xiàng)于(yú)使用全3D打印引擎将卫星发射到轨(guǐ)道上。而航空公司倾向于在现有引(yǐn)擎中加大3D打印零(líng)件的构成(chéng)比(bǐ)例,比如波音与GE合作制造的GE9X发动机就使用(yòng)了300多种3D打(dǎ)印零件(jiàn)。由此看来(lái),航空航(háng)天业都期望借助3D打印技术降低生产的二(èr)氧化碳排(pái)放、降低(dī)备件供应链的风险。
波音与(yǔ)GE使用3D打印(yìn)的飞机零件应(yīng)用于(yú)发动机(jī)内
前阵我们(men)报(bào)道过3D打印(yìn)部件已经应用于飞(fēi)机机舱部件的(de)消息,现在3D打(dǎ)印(yìn)部(bù)件已(yǐ)经开始(shǐ)应用于引擎等关键部件,这充分证明了3D打印在航空航天领域所起到的重要作(zuò)用。或许在不久的将(jiāng)来,制造飞机无(wú)需复杂的金属部件制造工作(zuò),几台3D打印机就可以解(jiě)决问题。