空客申請(qǐng)新專利技術(shù)可3D打印大型飛機(jī)零部件
時(shí)間：2016-05-27 22:53 來(lái)源：未知 作者：中國(guó)3D打印網(wǎng) 閱讀：次
隨著金屬3D打印技術(shù)更便宜、更為普遍地被集成到大型工業(yè)流程當(dāng)中，制造商們開(kāi)始尋求開(kāi)發(fā)新的材料和金屬3D打印技術(shù)以擴(kuò)大應(yīng)用范圍。本周，法國(guó)航空制造巨頭空中客車(chē)公司就申請(qǐng)了一個(gè)關(guān)于新型3D打印技術(shù)的專利，據(jù)稱該技術(shù)有可能徹底改變規(guī)模制造，甚至可能導(dǎo)致3D打印整個(gè)飛機(jī)的能力。該工藝更多地依賴了大量材料方面的知識(shí)，并充分利用了3D打印對(duì)象對(duì)其冷卻過(guò)程中出現(xiàn)內(nèi)部應(yīng)力做出的反應(yīng)。
根據(jù)空客公司的專利申請(qǐng)材料，該技術(shù)主要使用一種類(lèi)似于選擇性激光燒結(jié)（SLS）的技術(shù)和鈦、鋁等金屬粉末將多種材料融合在一起。它首先會(huì)生成一個(gè)殼狀的結(jié)構(gòu)，將金屬粉末沉積在上面，然后用激光對(duì)殼狀結(jié)構(gòu)和金屬粉末進(jìn)行加熱，使它們共同融化、粘結(jié)成單個(gè)部件。而當(dāng)該部件冷卻時(shí)，其新形成的多材料金屬層的內(nèi)部應(yīng)力將導(dǎo)致整個(gè)部件朝著預(yù)定的方向或曲線彎曲，這主要是由于殼結(jié)構(gòu)和金屬在冷卻時(shí)以不同的速率收縮所導(dǎo)致的。一旦該部件完全固化它會(huì)形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，而且強(qiáng)度要比傳統(tǒng)制造的部件要高。
空客公司宣稱，使用這種技術(shù)3D打印的飛機(jī)部件，比如機(jī)身、機(jī)翼或門(mén)等，能夠承受住飛機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中的劇烈條件而不喪失任何氣動(dòng)特性。另外3D打印的部件也會(huì)更輕、使用更少的材料，而且結(jié)構(gòu)性更好，這種故意引入部件內(nèi)部的應(yīng)力實(shí)際上會(huì)帶來(lái)更多的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)上的支持，例如，它可以用來(lái)制造飛機(jī)貨艙的地板使其變得更加穩(wěn)定，可以承受更多的重量，它會(huì)在3D打印過(guò)程中引入特定的應(yīng)力點(diǎn)，從而迫使3D打印對(duì)象形成一個(gè)更加穩(wěn)定和剛性的形狀，從而使其強(qiáng)度變得更高。
整個(gè)過(guò)程聽(tīng)起來(lái)似乎讓人難以置信，實(shí)際上它的背后是有著堅(jiān)實(shí)的科學(xué)原理的，比如，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)眾多家具制造商都會(huì)使用這一原理來(lái)增強(qiáng)他們的設(shè)計(jì)。這一概念是，當(dāng)應(yīng)力點(diǎn)以這樣一種方式被施加到家具的另外一個(gè)部件上時(shí)，家具的這個(gè)部分將提供更多的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
從另外一個(gè)角度看，空客的這項(xiàng)技術(shù)與4D打印的概念有點(diǎn)類(lèi)似，它們都是利用部件內(nèi)部不同材料形狀的變化導(dǎo)致整個(gè)部件的幾何形狀產(chǎn)生改變。由于只是一種專利申請(qǐng)文件，空客并沒(méi)有在其中仔細(xì)描述其技術(shù)的細(xì)節(jié)，因此我們甚至不知道這項(xiàng)技術(shù)是不是真的有用，但它肯定是一個(gè)足以啟發(fā)你的有趣想法。
根據(jù)空客公司的專利申請(qǐng)材料，該技術(shù)主要使用一種類(lèi)似于選擇性激光燒結(jié)（SLS）的技術(shù)和鈦、鋁等金屬粉末將多種材料融合在一起。它首先會(huì)生成一個(gè)殼狀的結(jié)構(gòu)，將金屬粉末沉積在上面，然后用激光對(duì)殼狀結(jié)構(gòu)和金屬粉末進(jìn)行加熱，使它們共同融化、粘結(jié)成單個(gè)部件。而當(dāng)該部件冷卻時(shí)，其新形成的多材料金屬層的內(nèi)部應(yīng)力將導(dǎo)致整個(gè)部件朝著預(yù)定的方向或曲線彎曲，這主要是由于殼結(jié)構(gòu)和金屬在冷卻時(shí)以不同的速率收縮所導(dǎo)致的。一旦該部件完全固化它會(huì)形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，而且強(qiáng)度要比傳統(tǒng)制造的部件要高。
空客公司宣稱，使用這種技術(shù)3D打印的飛機(jī)部件，比如機(jī)身、機(jī)翼或門(mén)等，能夠承受住飛機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中的劇烈條件而不喪失任何氣動(dòng)特性。另外3D打印的部件也會(huì)更輕、使用更少的材料，而且結(jié)構(gòu)性更好，這種故意引入部件內(nèi)部的應(yīng)力實(shí)際上會(huì)帶來(lái)更多的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)上的支持，例如，它可以用來(lái)制造飛機(jī)貨艙的地板使其變得更加穩(wěn)定，可以承受更多的重量，它會(huì)在3D打印過(guò)程中引入特定的應(yīng)力點(diǎn)，從而迫使3D打印對(duì)象形成一個(gè)更加穩(wěn)定和剛性的形狀，從而使其強(qiáng)度變得更高。
整個(gè)過(guò)程聽(tīng)起來(lái)似乎讓人難以置信，實(shí)際上它的背后是有著堅(jiān)實(shí)的科學(xué)原理的，比如，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)眾多家具制造商都會(huì)使用這一原理來(lái)增強(qiáng)他們的設(shè)計(jì)。這一概念是，當(dāng)應(yīng)力點(diǎn)以這樣一種方式被施加到家具的另外一個(gè)部件上時(shí)，家具的這個(gè)部分將提供更多的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
從另外一個(gè)角度看，空客的這項(xiàng)技術(shù)與4D打印的概念有點(diǎn)類(lèi)似，它們都是利用部件內(nèi)部不同材料形狀的變化導(dǎo)致整個(gè)部件的幾何形狀產(chǎn)生改變。由于只是一種專利申請(qǐng)文件，空客并沒(méi)有在其中仔細(xì)描述其技術(shù)的細(xì)節(jié)，因此我們甚至不知道這項(xiàng)技術(shù)是不是真的有用，但它肯定是一個(gè)足以啟發(fā)你的有趣想法。
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