从陆地上奔(bēn)驰的汽车到宇(yǔ)宙空间漂浮的卫星(xīng),3D打印几乎无所不能。科学家们也在通过研(yán)发更(gèng)多的关键设备,让3D打印(yìn)技术应用于更(gèng)多设备中(zhōng)。近日俄罗(luó)斯FPI(高级研究基(jī)金会)和WIAM(联邦国(guó)家统一企业(yè))两(liǎng)家(jiā)机构(gòu)首次对其(qí)3D打印MGTD-20燃气涡轮发动机进行了飞行测试,其结果(guǒ)也表明(míng)了使用SLS生产技术的发动机是可靠有效的,可(kě)以实(shí)现量产。
FPI和(hé)WIAM于2015年11月成立的合资企业(yè),旨在开发用(yòng)于3D打印飞机(jī)和火(huǒ)箭发动机(jī)的“新一代(dài)材料”。在该项目框架内,政府(fǔ)支持的小组已部署了SLS生(shēng)产(chǎn)技(jì)术的3D打印设备,以制造原(yuán)型MGTD-20燃(rán)气涡轮(lún)发动机。
3D打印出来的涡轮机使(shǐ)用了可适应更高冲击力的定制(zhì)设计金属粉(fěn)末,以达到(dào)更高(gāo)的金属强度,比现有材料(liào)生产的涡轮机强20%。并且发动机的制造速(sù)度(dù)比传统方法快了20倍,制造成本降低了一半。
俄罗斯制(zhì)造的3D打印涡轮发动机试飞
最终的发动机在由(yóu)俄罗斯安全公司设(shè)计的一款无人机上进行,该飞(fēi)机本(běn)身重达40kg(包括10kg电动机),成功起飞并利用20kg的推力提升(shēng)到170米的(de)最高海拔(bá)。完成(chéng)试飞(fēi)后,该无人机降落并恢(huī)复原状,发(fā)动机没有收到(dào)任何损坏,通过了(le)实地测(cè)试。在评估MGTD-20性能(néng)之后,两家公司正在测试该系列其他款小型燃气(qì)涡(wō)轮发动机,目(mù)标是到2022年投入量产(chǎn)。
在航空航天(tiān)领(lǐng)域,3D打印成为了航天航空公(gōng)司解决部件生产效率的有效方法之一。航(háng)天公司明显更激进,倾向于使用全3D打印引擎将卫(wèi)星(xīng)发射到轨道上。而航空公司倾向于(yú)在(zài)现有引擎(qíng)中(zhōng)加大3D打印(yìn)零件的构成比例,比如波音与GE合作制造(zào)的GE9X发动机(jī)就(jiù)使用了300多种(zhǒng)3D打印零件。由此看来,航空航天业都期望借(jiè)助3D打印技术降低生产的二氧(yǎng)化碳排放、降低备件供应链的风险。
波音与(yǔ)GE使用3D打印的飞机零件应用于发(fā)动机内
前阵(zhèn)我们报道过3D打印部(bù)件已经(jīng)应用于(yú)飞机机舱(cāng)部件的消(xiāo)息(xī),现在(zài)3D打(dǎ)印部件(jiàn)已经开始(shǐ)应用于引擎等关键(jiàn)部(bù)件,这充分证明了3D打印在航(háng)空航天领域所起到的重要作(zuò)用。或许在不久的将来,制(zhì)造飞机无(wú)需复(fù)杂的(de)金(jīn)属部件制造工(gōng)作,几台3D打印机就可以解(jiě)决(jué)问题。