从陆(lù)地上(shàng)奔驰(chí)的汽车到宇(yǔ)宙空间漂(piāo)浮的卫星,3D打印几乎无所不能。科学(xué)家们也在通(tōng)过研(yán)发(fā)更(gèng)多的关键设备,让3D打印技术应用于更(gèng)多(duō)设备(bèi)中。近日俄罗斯FPI(高级研(yán)究基金会)和WIAM(联邦国(guó)家统(tǒng)一企业)两家机构首次对其3D打印MGTD-20燃气涡轮发动(dòng)机进(jìn)行(háng)了飞行(háng)测试,其(qí)结(jié)果也表明了使用SLS生产(chǎn)技(jì)术的发动机是可靠有效的(de),可以(yǐ)实现量产。
FPI和WIAM于2015年11月成立的(de)合资企(qǐ)业,旨(zhǐ)在(zài)开发用于3D打印飞机和(hé)火箭发(fā)动机的“新一代材料”。在该项(xiàng)目(mù)框架内(nèi),政(zhèng)府支持的小(xiǎo)组已(yǐ)部署了SLS生产(chǎn)技(jì)术的3D打(dǎ)印设备,以制造原型MGTD-20燃气涡轮发(fā)动机。
3D打印(yìn)出(chū)来(lái)的涡轮(lún)机使用(yòng)了(le)可适应更高冲击力的定制(zhì)设计(jì)金(jīn)属粉末(mò),以达到更高的金属强度,比(bǐ)现有材料生产的涡(wō)轮(lún)机(jī)强(qiáng)20%。并且发动机的制造速度比传统方法快(kuài)了20倍,制(zhì)造成本(běn)降(jiàng)低了一半。
俄罗(luó)斯制造的3D打印涡轮(lún)发动机试飞
最终的发动(dòng)机在由俄罗(luó)斯安全公司设计的一款(kuǎn)无(wú)人机上进行,该飞机本身重达40kg(包括10kg电动机),成功(gōng)起飞并利(lì)用20kg的推力提升到170米的最高海拔。完成(chéng)试飞(fēi)后,该无人(rén)机降落并恢复原(yuán)状,发(fā)动机没有收(shōu)到任何(hé)损坏,通过了实地测试。在(zài)评(píng)估(gū)MGTD-20性能之后(hòu),两家(jiā)公(gōng)司正(zhèng)在测试该系列其(qí)他款小型燃气涡轮发动机(jī),目标是到(dào)2022年投入(rù)量产。
在航空航(háng)天(tiān)领域,3D打印成(chéng)为了航天航空(kōng)公(gōng)司解(jiě)决部件(jiàn)生(shēng)产效率的有(yǒu)效方法之一(yī)。航天公司明显更激(jī)进,倾向于使用全3D打印引擎将卫星(xīng)发射(shè)到轨道上。而航空公(gōng)司倾向于在现有引擎中(zhōng)加大3D打印零件(jiàn)的构成比例(lì),比如波音与GE合(hé)作制造的GE9X发动机就使用(yòng)了300多种3D打印零件。由此看(kàn)来,航空航天业(yè)都期(qī)望(wàng)借助3D打印技术降低(dī)生产的二(èr)氧化(huà)碳排放、降低备件供应链的风险。
波音与GE使用3D打印的飞机零(líng)件应用(yòng)于发动机内
前(qián)阵我们报道(dào)过3D打印部件已(yǐ)经应用于(yú)飞机机舱部(bù)件的消息,现在(zài)3D打印部件已经开始应(yīng)用于引擎等关键(jiàn)部件,这(zhè)充分证明了(le)3D打印在航空航(háng)天领域所起(qǐ)到的(de)重(chóng)要作用。或许在不久的将来,制造飞(fēi)机无需复(fù)杂的金属部件(jiàn)制造工作(zuò),几台3D打印机就可以解决问题。