国外航空航天复材3D打印技术洞察

主要复合材料3D打印工艺如下所示：

典型技术创新案例：领军企业的实践

• 波音公司

777X翼尖修整和钻孔工具： 波音公司与美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）合作，3D打印了用于777X飞机折叠翼尖的修整和钻孔工具。该工具被吉尼斯世界纪录认证为“全球最大的实体3D打印物品”，用于固定777X复合材料机翼蒙皮进行钻孔和加工 。 

Stratasys Antero 800NA PEKK材料在飞行部件中的应用： 波音公司已将Stratasys的Antero 800NA热塑性材料（PEKK基聚合物）纳入其3D打印合格产品列表（QPL），用于制造飞行部件。这是Stratasys首个被波音认证用于需要高耐化学性或抗疲劳性应用的高温材料 。  

卫星部件的轻量化与功能集成： 波音公司利用增材制造技术，通过拓扑优化和零件整合，为一颗卫星制造了部署式离子发动机支架，使总重量减少了12.7公斤（28磅）。此外，波音还通过3D打印创建了新型卫星，并为其他卫星应用（如宽带全球卫星通信）整合了多个部件 。

• 空客公司

A350门锁轴的减重与零件整合： 空客利用EOS的3D打印技术制造A350飞机门锁轴。该部件实现了45%的重量减轻，零件数量从10个减少到1个，一架A350飞机上的16个门锁轴总共减重超过4公斤。该部件由钛合金制成 。  

A320neo发动机内窥镜检查孔座的批量生产： 德国MTU航空发动机公司与EOS合作，批量生产空客A320neo新一代PurePower® PW1100G-JM发动机的内窥镜检查孔座。这是首款默认配备增材制造内窥镜检查孔座的涡扇发动机 。  

大型原型件与内饰部件的快速迭代： 空客工程师利用BigRep ONE大型3D打印机，全尺寸3D打印机舱内饰面板、衬里和盖板的原型。这缩短了设计迭代周期，并消除了外包模具生产的交期和物流成本 。  

• GE航空

LEAP发动机燃油喷嘴的应用： GE航空通过3D打印技术制造LEAP发动机的燃油喷嘴，将一个由20个独立部件焊接而成的组件整合为单一的3D打印部件。该喷嘴重量减轻25%，耐用性提高5倍 。GE航空在阿拉巴马州奥本建立了业界首个增材制造大规模生产工厂，专门用于生产这些喷嘴 。

增材制造技术在GE9X发动机的应用： GE9X 发动机首次在单台航空发动机生产中集成多种材料与打印工艺，总计应用 304 个 3D 打印零件，涵盖燃油喷嘴、低压涡轮叶片、T25 传感器外壳、燃烧室混合器等关键部件。  

• Rocket Lab与SpaceX

Rocket Lab的90吨自动化纤维铺放 (AFP) 机器制造大型碳复合材料火箭结构： Rocket Lab安装了一台90吨的自动化纤维铺放（AFP）机器，用于制造其Neutron火箭的大型碳复合材料结构，包括28米长的级间段、7米直径的第一级和5米直径的第二级储罐 。该机器能够以每分钟100米的速度铺设碳纤维，将某些部件的制造时间从数周缩短至24小时，预计可节省超过15万生产工时 。

SpaceX的发动机部件3D打印： SpaceX利用SLM技术3D打印Inconel合金燃烧室，将部件数量从30个减少到1个；SpaceX的Merlin发动机部分部件也采用3D打印 。

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