鄒正陽

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷改革和發(fā)展，3D打印技術(shù)在我國的應(yīng)用越來越廣泛，并且這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)外的航空航天領(lǐng)域都有了一些新的應(yīng)用進(jìn)展，本篇文章就是對(duì)這項(xiàng)技術(shù)在航空航天領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用為中心而展開討論和分析的，對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的方法以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等各方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù);增材制造;航天航空;應(yīng)用

3D打印這項(xiàng)技術(shù)還可以稱之為增材制造，這項(xiàng)技術(shù)主要就是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)來進(jìn)行物品的制造和生產(chǎn)，在一定程度上體現(xiàn)了我國材料技術(shù)以及數(shù)字制造技術(shù)的發(fā)展水平。這項(xiàng)技術(shù)主要的實(shí)現(xiàn)過程可以分為兩個(gè)環(huán)節(jié)，第一個(gè)環(huán)節(jié)就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來制作出產(chǎn)品的3D模型，第二個(gè)環(huán)節(jié)就是采用合適的材料來通過這個(gè)模型將正式的產(chǎn)品制造出來。目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在全球當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且開始趨向于產(chǎn)業(yè)化的方向進(jìn)行發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)主要是應(yīng)用在電子產(chǎn)品、汽車制造、生物醫(yī)療以及航空航天等行業(yè)當(dāng)中。

1 3D打印技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)規(guī)模

1.13D打印技術(shù)的發(fā)展

近幾年來，3D打印技術(shù)一直在不斷的進(jìn)行研究和創(chuàng)新當(dāng)中，這項(xiàng)技術(shù)在使用方法以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等方面都有了更加明顯的進(jìn)步和規(guī)定，并且這項(xiàng)技術(shù)的市場(chǎng)也在快速的增長當(dāng)中。3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)控制系統(tǒng)與平臺(tái)的平衡建設(shè)是實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的重要條件，3D打印技術(shù)最早的發(fā)源地是在美國，美國的3d公司也是這項(xiàng)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，在2015年的時(shí)候，3d公司和很多軍工企業(yè)簽署了研發(fā)合同，然后建造出了一個(gè)高精度的制造和監(jiān)控平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)當(dāng)中開始研發(fā)一些航空航天當(dāng)中的部件。

1.23D打印行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)一步推進(jìn)

標(biāo)準(zhǔn)是3D打印技術(shù)在發(fā)展過程當(dāng)中不可缺少的一項(xiàng)條件。在2015年的時(shí)候，歐盟發(fā)布了影響關(guān)于制造標(biāo)準(zhǔn)化路線的圖表，并將此作為一個(gè)歐洲標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)示范模板，這條路線當(dāng)中描述了標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)于這項(xiàng)行業(yè)的發(fā)展以及3D打印技術(shù)的應(yīng)用起到的重要作用和意義，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和研究，很多開發(fā)機(jī)構(gòu)都在開展這方面的工作，但是在實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工作當(dāng)中出現(xiàn)了很多問題，比如，由于開發(fā)機(jī)構(gòu)之間存在的差異以及缺少統(tǒng)一的管理，從而就會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)缺少一致性。在這種情況下，美國在2016年的時(shí)候成立了一個(gè)專門負(fù)責(zé)增材制造標(biāo)準(zhǔn)化工作的機(jī)構(gòu)，這項(xiàng)機(jī)構(gòu)的名稱就是amsc，這個(gè)機(jī)構(gòu)主要就是為了協(xié)調(diào)個(gè)個(gè)參與標(biāo)準(zhǔn)化工作的機(jī)構(gòu)需求，同時(shí)也可以對(duì)這項(xiàng)工作進(jìn)行一定程度的規(guī)范和約束，這樣也可以是增材制造企業(yè)能夠更加穩(wěn)定的發(fā)展。Amsc，這項(xiàng)機(jī)構(gòu)將會(huì)對(duì)之前所存有的標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)在研究標(biāo)準(zhǔn)之間的差別進(jìn)行一個(gè)合理的分析和總結(jié)，然后提出一些有意義的建議，參與這項(xiàng)工作的主要有一些私企或者是材料的供應(yīng)商、制造商等。

2 3D打印技術(shù)在航天航空領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3D打印技術(shù)在航空航天的領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)非常突出。首先在這項(xiàng)領(lǐng)域當(dāng)中，會(huì)使用到很多精密的零件和機(jī)械設(shè)備，在傳統(tǒng)的加工制造模式當(dāng)中都是進(jìn)行一系列的大規(guī)模的組裝和加工，整個(gè)制造過程是非常復(fù)雜的，需要的耗費(fèi)大量的時(shí)間，并且對(duì)于加工過程當(dāng)中使用的道具也會(huì)具有更高的要求。而3D打印技術(shù)就可以很好的解決這些問題，可以使這些零件的生產(chǎn)和加工過程變得更加簡(jiǎn)單方便，同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也具有很高的靈活性，可以根據(jù)不同零件的要求來靈活地進(jìn)行調(diào)整。其次，在航空航天的領(lǐng)域當(dāng)中會(huì)涉及到很多十分復(fù)雜的零件生產(chǎn)工作，如果是采用之前那種傳統(tǒng)的制造方式或流程的話，就會(huì)使這項(xiàng)生產(chǎn)工作變得更加復(fù)雜，而且在生產(chǎn)過程當(dāng)中很容易會(huì)出現(xiàn)偏差等問題，一旦這些精密的儀器出現(xiàn)偏差，在之后的使用過程當(dāng)中，就會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的后果，會(huì)給人們以及社會(huì)帶來巨大的影響。江山麗打印技術(shù)很好的應(yīng)用，在這項(xiàng)領(lǐng)域當(dāng)中，可以是這些復(fù)雜的零件的生產(chǎn)和加工工作變得更加順利和簡(jiǎn)單，同時(shí)也可以有效地提高這些零件的加工質(zhì)量和效率，在實(shí)際的加工和生產(chǎn)過程當(dāng)中，可以更加有效地對(duì)變形情況進(jìn)行控制和管理，從而才能夠更加有效地滿足零件的所有需求。

3 航空航天領(lǐng)域內(nèi)3D打印技術(shù)的應(yīng)用

3.13D打印技術(shù)在減輕重量方面的應(yīng)用

在航空航天事業(yè)的發(fā)展過程當(dāng)中，飛機(jī)以及飛船的制造當(dāng)中都會(huì)使用到大量的零件，而這些使用到的零件，在重量方面都有著很高的要求，如果零件的重量過大的話，就會(huì)使飛機(jī)以及飛船消耗大量的燃油，這樣就達(dá)不到節(jié)能環(huán)保方面的要求，并且如果飛機(jī)以及飛船的重量過大的話，就會(huì)使它們的載重量明顯下降。所以在生產(chǎn)這些零件的過程當(dāng)中，應(yīng)用3D打印技術(shù)就可以很好的解決重量方面的問題，這種技術(shù)主要是采用鈦合金等材質(zhì)來制造這些零件的，所以就可以很好的控制這些零件的重量，從而就可以有效地保證飛機(jī)以及飛船的載重能力，并有效地解決燃油方面的問題。

3.23D打印技術(shù)在縮短制造時(shí)間方面的應(yīng)用

在航空航天事業(yè)的發(fā)展當(dāng)中需要制造大量的精密零件，同時(shí)也需要使用到一些大型的機(jī)械設(shè)備來進(jìn)行加工和生產(chǎn)，在實(shí)際的加工和生產(chǎn)過程當(dāng)中，傳統(tǒng)的加工方式主要就是利用機(jī)床等設(shè)備來進(jìn)行加工工作的，這些零件在進(jìn)行加工的過程當(dāng)中，不僅會(huì)經(jīng)過很多道流程，而且在加工過程當(dāng)中非常容易出現(xiàn)失誤或者是偏差，如果這些零件在加工過程當(dāng)中出現(xiàn)了一些小的偏差或者是問題，就沒有辦法再進(jìn)行使用，這樣就會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間和成本，昨晚也會(huì)使飛機(jī)以及飛船在制造的過程當(dāng)中消耗大量的時(shí)間。而使用3D打印技術(shù)來生產(chǎn)這些零件，就可以有效的降低加工過程當(dāng)中出現(xiàn)問題的概率，同時(shí)也可以在很大程度上去提高這些零件的加工和制造效率，對(duì)于同一樣零件的加工過程來說，采用傳統(tǒng)的加工方式，可能需要三個(gè)月的時(shí)間，而采用3D打印技術(shù)來進(jìn)行加工就只需要短短一個(gè)月就可以完成。

3.33D打印技術(shù)在避免材料浪費(fèi)方面的應(yīng)用

3D打印技術(shù)在航空航天當(dāng)中的應(yīng)用主要是使用激光熔融等技術(shù)來進(jìn)行加工，在使用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行零件加工和制造的時(shí)候，可以有效地減少材料的浪費(fèi)情況，從而就可以更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)目標(biāo)。3D打印技術(shù)來進(jìn)行一些復(fù)雜和精密零件的加工和生產(chǎn)工作可以有效的控制這些零件的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中都會(huì)存在一定的標(biāo)準(zhǔn)，而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相比于傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝來說會(huì)更加嚴(yán)格和規(guī)范。就我國目前前零件的生產(chǎn)加工情況來，一些工廠采用傳統(tǒng)的工藝來進(jìn)行加工和制造，在生產(chǎn)的過程當(dāng)中會(huì)浪費(fèi)掉1/3的原材料，而一些工廠如果是使用3D打印技術(shù)來進(jìn)行加工和制造的話，只會(huì)浪費(fèi)掉5%的原材料。所以，3D打印技術(shù)可以在一定程度上減少零件加工制造的成本，從而就可以有效地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

4 結(jié)束語

總而言之，3D打印這項(xiàng)技術(shù)在航空航天領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用是非常重要的，對(duì)于航空航天事業(yè)的發(fā)展來說有著十分關(guān)鍵的作用和意義。在一些復(fù)雜且精密的零件加工和制造過程當(dāng)中，3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)的工藝流程相比具有很大的優(yōu)勢(shì)，不僅可以在一定程度上提高加工的質(zhì)量和效率，還可以有效的解決傳統(tǒng)工藝在加工過程當(dāng)中存在的一些問題和限制，促進(jìn)了我國工業(yè)方面的發(fā)展和改革。

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