

在当今竞争激烈的航空航天业,每个人都在寻求优势。航空公司需要更简单、更快捷的维护解决方案,以减少停机时间和成本,而飞机和发动机制造商也在努力提高产品及其生产的效率水平。与此同时,环境可持续性已成为所有人的优先事项。
为了实现这些雄心勃勃的目标,创新是必要的。
增材制造(AM) -通常被称为3D打印-提供快速和创新的解决方案,以减少中断,材料浪费,能源消耗和昂贵的停机时间。
劳斯莱斯使用3D打印技术生产先进的发动机部件
增材制造允许制造复杂和复杂的设计,传统的制造方法可能难以复制或不能完全生产。高度定制和优化的组件,提高了燃油效率,增强了热管理,增加了功率输出-所有这些都是推动更可持续飞行的关键-可以创建。更重要的是,这种技术可以缩短开发周期和成本——加速复杂、高价值产品的引入。
自1996年立体光刻技术用于制造塑料风洞模型以来,增材制造技术首次在航空航天领域得到应用,该行业的巨头们对这项技术的吸收程度非常高。例如,波音公司现在在全球生产数以万计的金属和聚合物增材制造部件。GE航空航天公司使用CFM国际Leap引擎展示了3D打印如何将20个部件整合为一个,通过创新的燃油喷嘴设计减轻重量和成本。
通过将不同的部件合并为单个打印组件,可以减少下游制造和组装步骤,并简化供应链。缩短供应链、减少废物产生和使用更少的材料将显著减少与制造航空航天产品相关的碳足迹。如果在产品和组件的设计阶段应用环境设计策略,则尤其如此。
还有MRO机会,即按需制造能力允许航空公司通过减少对进口的依赖来确保供应链,因为组件可以在更靠近使用点的地方打印。这加快了维修速度,因为更换零件可以在现场快速供应。这不仅减少了停机时间,还使航空公司减少了库存空间,因为他们不再需要维护装满备件的庞大仓库。
尽管增材制造带来了诸多好处,但其兑现承诺能力的不确定性正在减缓这项技术的实施。随着越来越多的应用程序投入使用,人们越来越相信3D打印可以越来越多地用于航空航天,而不仅仅是简单的零件生产。
John Stretton认为,增材制造的增加使用将改变航空航天领域
然而,行业需要更清晰地认识到未来该技术的应用方向。它还必须记住,执行工作不会没有挑战。为了实现增材制造的承诺,必须克服工艺链成本、供应链成熟度和成本效益认证等技术和商业障碍。
为了减少这些障碍,作为国家增材制造中心所在地的制造技术中心(MTC)正在与航空航天技术研究所和更广泛的英国航空航天界密切合作,制定增材制造的路线图和战略。这将为该行业的未来提供一个清晰的愿景,概述了该技术在该行业取得进展的必要基石,并确保增材制造在英国的采用率保持国际竞争力。
MTC还直接与工程公司合作,以提高产品性能,降低项目风险,并提供快速解决问题的途径,以加快进入市场的速度。
增材制造在改变航空航天部门和更广泛的制造业方面发挥着重要作用。这项创新技术有潜力通过安全的供应链、优化的产品设计和提高效率,确保满足航空业的需求,同时减少航空旅行对环境的影响——所有这些对航空业未来的繁荣都至关重要。
约翰·斯特里顿(John Stretton)是英国制造技术中心航空航天、国防和安全主管。