3D打印技術(shù)在航天事業(yè)中的優(yōu)勢(shì)

【中國(guó)包裝網(wǎng)訊】3D打印的技術(shù)從其誕生開(kāi)始，就一直是社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。其直接制造不需要模具的特性，沉重的打擊了傳統(tǒng)流水線型的工業(yè)制造業(yè)。相信假以時(shí)日，待其技術(shù)愈發(fā)成熟之時(shí)，完全可以取代現(xiàn)有的傳統(tǒng)流水線的工業(yè)制造業(yè)。

而作為當(dāng)今世界最具影響力的高新科技之一——航天工業(yè)，也已經(jīng)將發(fā)展方向與3D打印技術(shù)靠攏。眾所周知，航天工業(yè)的強(qiáng)弱是衡量一個(gè)國(guó)家科技力量的標(biāo)尺。而發(fā)展航天事業(yè)也是各個(gè)國(guó)家比拼國(guó)力，爭(zhēng)奪太空資源的必要手段！那么，3D打印技術(shù)又能夠給航天技術(shù)帶來(lái)些什么不一樣的東西呢？

3D打印是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。其最大優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)模具制作，由電腦藍(lán)圖直接制作實(shí)物。換句話來(lái)說(shuō)，你想到的一切東西都可以用3D打印來(lái)完成！國(guó)防大學(xué)軍事后勤與軍事科技裝備教研部教授李大光表示上世紀(jì)八九十年代，要研發(fā)新一代戰(zhàn)斗機(jī)至少要花10-20年的時(shí)間，而如果借助3D打印技術(shù)及其他信息技術(shù)，最少只需3年時(shí)間就能研制出一款新戰(zhàn)斗機(jī)。

這對(duì)于航天事業(yè)這樣高消耗的工程可以帶來(lái)很多的優(yōu)點(diǎn)：

1. 節(jié)省材料，大力提高材料使用率。由于使用了無(wú)模具打印，無(wú)疑可以省去大量制作模具的材料。

2. 提高制作精度，降低制作難度。航天零件的精度要求相當(dāng)之高。毫無(wú)疑問(wèn)，由電腦直接控制打印的零件，精度遠(yuǎn)高于由模具生產(chǎn)的零件精度，而模具制作的難度也可免去。

3. 制作周期短，可迅速補(bǔ)充零件。減少了模具的生產(chǎn)，制作周期自然而然的可以減短。

4. 制作材料各部分可控。傳統(tǒng)模具生產(chǎn)是，將材料注入模具，其模具內(nèi)的變化難以控制，而3D打印則可控制零件打印的各個(gè)部分的材料。

對(duì)此，世界各國(guó)都已做出了自己的努力：

2014年9月底，NASA預(yù)計(jì)將完成首臺(tái)成像望遠(yuǎn)鏡，所有元件基本全部通過(guò)3D打印技術(shù)制造。NASA也因此成為首家嘗試使用3D打印技術(shù)制造整臺(tái)儀器的單位。

2014年8月31日，美國(guó)宇航局的工程師們完成了3D打印火箭噴射器的測(cè)試。

2014年10月11日，英國(guó)一個(gè)發(fā)燒友團(tuán)隊(duì)用3D打印技術(shù)制出了一枚火箭，他們還準(zhǔn)備讓這個(gè)世界上第一個(gè)打印出來(lái)的火箭升空。

2015年4月21日，NASA工程人員正通過(guò)利用增材制造技術(shù)制造首個(gè)全尺寸銅合金火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件以節(jié)約成本，NASA空間技術(shù)任務(wù)部負(fù)責(zé)人表示，這是航空航天領(lǐng)域3D打印技術(shù)應(yīng)用的新里程碑。

2015年6月22日?qǐng)?bào)道，國(guó)營(yíng)企業(yè)俄羅斯技術(shù)集團(tuán)公司以3D打印技術(shù)制造出一架無(wú)人機(jī)樣機(jī)，重3.8公斤，翼展2.4米，飛行時(shí)速可達(dá)90至100公里，續(xù)航能力1至1.5小時(shí)。

2016年4月19日，中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院3D打印技術(shù)研究中心。

對(duì)外宣布，經(jīng)過(guò)該院和中科院空間應(yīng)用中心兩年多的努力，并在法國(guó)波爾多完成拋物線失重飛行試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)首臺(tái)空間在軌3D打印機(jī)宣告研制成功。

然而，現(xiàn)如今，3D打印并未在航天事業(yè)中普及，為什么呢？3D打印技術(shù)在大型零部件的制作上有很大的局限性，因其內(nèi)部壓力的變化，可以會(huì)使零部件變形。其材料強(qiáng)度也一定程度上影響著打印材料的強(qiáng)度。這兩點(diǎn)是3D打印技術(shù)目前所遇到的絆腳石。

國(guó)內(nèi)外各個(gè)3D打印材料制造商也為其努力著。其中，我國(guó)的藍(lán)鑄3D打印金屬材料制造商也達(dá)到了世界頂尖水平，其研制的鎳基合金，鈷基合金等金屬打印粉末，就是應(yīng)用于航天科技的航天材料，其材料的進(jìn)一步發(fā)展也會(huì)為我國(guó)的航天事業(yè)盡一份力！