3D打印技术在航空航天制造业的应用前景

谢菲尔德大学高级制造研究中心（AMRC）的研究人员已经使用3D打印来协助航空航天制造商空中客车公司的大规模制造项目。

工程师仅用了10天的时间即可生产500个钻帽，而这项工作通常需要数周的时间，因此工程师们转向了Formlabs的3D打印技术。通过将交付周期缩短数周至仅两天，该项目仍按计划进行且在预算范围内。

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高精度钻帽

AMRC工程师受命从事涉及碳纤维，铝和钛航空航天零件的高精度钻孔作业。根据航空航天等级的公差要求，至关重要的是，在项目进行期间，孔之间不会发生交叉污染。该团队意识到他们需要用钻帽盖住孔，但无法选择传统的机加工或注塑成型，因为这会导致数周的延误。

AMRC的项目工程师George Sleath解释说：“在钻完一个孔并移到下一个孔之后，我们需要掩盖第一个孔，以使产生的所有废料都不会交叉污染第二个孔。当我们意识到对孔盖有特殊要求时，我们只有很少的时间来交付解决方案。”

Sleath的团队首先尝试用铝制件和橡胶O形圈塞孔，但该解决方案并不是很有效。然后，他们决定设计一个带有切槽的小圆盘，以替换原始的铝制件，该铝制件可以完美地与O形圈配合。为了形成密封，必须在大约半毫米的区域内以非常紧密的公差制造盘。

Sleath补充说：“我们必须有多种变化，因为我们要钻的孔尺寸不同，这意味着我们需要不同的孔盖。从虚拟设计的角度来看，更改一个尺寸并不需要很长时间，但是如果要注塑零件，则每个零件都必须有一个新模具。”

最终，他们的内部印刷厂使用了12台Formlabs Form 2 3D打印机，AMRC团队使用其内部设计在短短两天内成功打印了500个高精度钻帽。该方法成本低廉，并且比注射成型方法快得多。由于零件是通过增材制造的，因此设计还包括其他几何形状，这意味着可以更轻松地进行安装。

点评：从安装它们的操作员那里得到的反馈很棒。绝大多数零件的性能完全符合预期，并且在运行过程中都没有损坏。如果我们在测试时没有解决设计问题，那么我们可以将其快速反馈到设计循环中并进行更改，而不是将第一个设计发送给服务部门，并意识到在将所有设计都发送给客户时，需要进行一些小的更改几周之内就有500人回来了。”

除了其3D打印机产品组合外，Formlabs还提供了适用于多种应用的多种树脂。该公司最近推出了六种新树脂，用于Form 3，Form 3B和Form 2 3D打印机。这些材料使专有树脂的总数超过25种，主要针对工程，医疗保健和牙科专业人员。

今年早些时候，Formlabs还宣布与牙科材料专家BEGO建立合作伙伴关系，以推进临时和永久性牙科修复物的3D打印。进一步扩展了材料组合，使用Form 3B和Form 2系统的牙科专业人员现在将能够使用BEGO的专有树脂直接为患者进行3D打印修复体。