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工业3D打印改变航空设计说空中客车创新总监

任何一个一直关注技术的人都可能听说过3D打印 - 小模型,设计配件,甚至食物都是可能的。但自2010年初以来,工业设计在3D打印方面已经变得更加经济高效。空客公司的Peter Sander告诉Techworld,这是航空设计的革命。

在与负责德国空客公司新兴技术和概念的桑德会面时,一架运送空客部件到另一个工厂的“白鲸”飞机在沿着工厂内置的跑道滑行并起飞。

“在2010年,这些机器正在实现工业化,这是第一次大的改变,”Sander解释说。 “在2012年,它真的开始。这些打印机每年的速度都在增长一倍。所有的公司都在竞争,他们采用多激光系统......在2014年,可以打印汽车发动机组,发动机发展 - 这是一个突破。“

现在测试工业3D打印的可能性在许多方面比传统的设计方法更具成本效益。一台含有一吨钛粉的机器(一种类似粉尘的材料,实际上是非常精细的,用于3D打印的小金属球)可以在两周内打印发动机缸体。

如果这听起来很长时间,可以考虑在这两个星期后完成一个完整的发动机缸体:然后可以在完成之前将其与其他过程一起进行热处理,然后准备好进行测试。如果出现问题,可以在再次尝试之前对3D模型进行调整。与旧的方式相比,成本低,流程快捷:例如,说服老板开绿灯一个概念,然后必须从某个地方找到资金。这种新方法与制造设计一样灵活。

在航空领域,效率的核心挑战之一是降低飞机的重量。根据桑德的说法,从大自然中发现的暗示结构。由于采用了工业3D打印技术,对非正统结构进行实验是一项看似合理的设计实验,并不会降低地球成本。

从睡莲中获取灵感的扰流板

一些可以测量的清晰的实用性:3D打印大大减少了浪费(传统铣削浪费达到95%,钛粉3D打印大大减少),然后是二氧化碳排放。但在设计实验中也有一些有趣的应用。

空客公司创建了睡莲的3D扫描,现在该公司正在复制用于扰流板的独特自然结构,主要是为空气制动,不再需要依靠大量生产方法,依靠纵梁和铰链通常期望在飞机,轮船和火车上看到。

“没有人认为它,但这或多或少是自然界使用的设计原则的副本,”Sanderexplains。 “自然只有通过最少的材料才能生存下去,并且生存的能量最少。这就是大自然所做的。

“我们试图理解大自然 - 原始词是仿生学。第一位教授是在Brehmen - Antonia Kesel--她向我解释说,我们有大约2000万种昆虫,动物等等。全世界已经看到了大约10,000个,当然他们只使用了100个设计原则,比如鱼翅和飞行。

“所以有2000万的潜在的创意。”

“我们正在研究飞机的每个部件,看看使用拓扑优化的仿生设计解决方案是否合理,”Sander说,拿着一架飞机底盘的小型3D打印铝制模型(如图),可能与,工程允许,在不久的将来在空中翱翔。