在赛峰集团与SLM Solutions的一个联合项目中，双方采用选区激光熔化技术制作了一款商务喷气式飞机的前起落架组件，采用SLM技术来3D打印制作如此大尺寸的飞机部件，尚属世界首次。 该项目的目标是证明通过SLM3D打印技术生产主要配件的可行性。传统起落架零件，通常是通过5轴加工和三个锻造零件组装而成，为适应3D打印逐层制造的工艺特点，需要将组件进行重新设计，这不仅节省了整个制造过程的时间，最终还将原来的三个零件组合为一个整体，重量减少了约15％。 作为将载荷从车轮传递到飞机结构并在起飞后缩回的部件之一，赛峰对该零件的性能有严格的要求，因此材料选择了钛合金，它不仅强度高、耐腐蚀，打印后的表面质量也能够达到使用要求，仅需对功能表面进行机械加工。相比能量沉积技术，后者虽也能制造大尺寸零件，但仍需大量的后期加工才能满足使用要求，这无疑会耗费更多时间并增加成本。 赛峰着陆系统增材制造项目负责人表示，之所以选择SLM Solutions，不仅在于激光粉末床技术相比粉末沉积技术的优势，还在于该公司具有足够的专业知识，且其SLM®800设备能够满足赛峰在机器尺寸和可靠性方面的要求。 SLM®800仍然是目前世界上最大的金属3D打印系统之一，它具有垂直延伸的结构外壳，非常适合生产大型部件。该机器配备了SLM Solutions经过验证的四激光技术和创新功能，例如获得专利的气流和永久性过滤器，可确保最高的可靠性。 SLM Solutions全球服务与解决方案执行副总裁解释：“增材制造能够快速制造测试零件，这有助于在鉴定和认证阶段节省时间。采用大型工业级增材制造设备可以在几天内生产主要配件，而锻造过程则需要几个月。” 赛峰对着陆部件的新设计已实现了在零件性能和减重方面的双重目标，目前已经申请了专利。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.国内外采用3D打印直接制造飞机起落架的技术和材料 2.年消耗5.4吨钛合金，成功用于陆、海、空、太空的金属3D打印解决方案 3.大型零件增材制造整合设计，看GE增材高级设计工程师如何说 4.多激光无缝拼接的大尺寸粉末床激光熔化自动化设备是怎么工作的？

2021年2月8日，全球领先的金属增材制造供应商美国西亚基公司（Sciaky）宣布，其在2020年采用电子束增材制造技术沉积的钛合金总量达到5443公斤，并超过了此前历年数据。即便处在疫情期间，美国的高端制造业似乎并未受到严重影响，无论汽车制造还是火箭试车与发射，都在照常进行。 Sciaky的电子束增材制造金属3D打印解决方案是一种基于丝材的定向能量沉积工艺（EBAM） 西亚基的绝大多数钛合金沉积制造都与零件生产有关，这些零件多用于已经过认证的航空航天和国防应用，以及用于研发的各种钛合金原型。此类项目因签有保密协议而不会向外界公布细节。 电子束丝材增材制造的强大之处 电子束增材制造减少了与传统制造（即锻造和铸造）相关的时间和成本。西亚基的EBAM 300打印机曾在48小时内以约6.8公斤/小时的速度生产了一个3米长的钛飞机结构；通常，使用该工艺可以在2天内完成以前需要6-12个月才能完成的锻件。相对于其他金属增材制造工艺，EBAM根据材料和零件特征的不同，每小时可沉积3.18-11.34公斤材料，速率高出近十倍。简单地说，EBAM技术为零件尺寸和质量提供了真正的可扩展性，并在一定应用范围内是最具成本效益的工业金属3D打印工艺。 西亚基EBAM 3D打印机 西亚基EBAM 3D打印的零件 西亚基的电子束沉积工艺可以打印钛、钽、钨、铜、铝、不锈钢以及高温合金等材料。在许多情况下，金属焊丝原料比粉末原料便宜50％甚至更多，而且更安全、更易于存储。其最大可以打印5.79 x 1.22 x 1.22 m的零件或结构，或者制造直径最为2.44 m的圆形零件。获得专利的IRISS闭环控制技术，提供了对零件几何形状和材料成分的极高控制，能够实现自动化和自适应实时过程控制、自动过程变量采集和记录，进而保证零件一致的组织和力学性能。 航空航天、国防是最重要的应用领域 在3D打印技术领域，一家公司能够在一年内消耗5.4吨钛合金材料，但这绝不能仅仅归因于设备的高吞吐量，更重要的是其拥有的订单数量。据西亚基吐露，其目前拥有五台大幅面3D打印机，同时有来自航空航天和国防客户的大笔订单。因签有保密协议而无法获知项目详细信息，但通过其此前的合作的客户情况。 西亚基客户覆盖领域 2014年，西亚基向洛克希德•马丁公司制造了空间系统的关键半球形罐组件；2016年，西亚基向空客交付了大型工业级金属3D打印机，在这之前，该公司已经为空客制造了飞机机翼的内部结构；2017年，西亚基宣布将为国际潜艇工程（ISE）AUV潜艇生产金属3D打印部件；2020年，西亚基宣布获得了12个新的航空航天项目，涉及从高级研发到原型制造以及最终零件生产制造。目前，西亚基公司的EBAM技术是唯一获得批准的陆、海、空和太空应用的工业金属3D打印解决方案。 西亚基在陆、海、空及太空领域的应用 在其他领域，该公司也已针对密集型军事应用进行了验证，例如3D打印机身、起落架以及导弹和车辆零件等。但总的来说，对于大型金属3D打印技术来说，航空航天和国防是其最重要的应用领域。 钛合金3D打印需求正在强劲增长 增材制造钛合金试件的静力性能接近甚至超过了锻件标准，其抗拉强度可达1200Mpa。相比传统切削加工，3D打印在钛合金成型方面也表现出易加工、浪费少的特点，同时能够满足小批量、个性化和快速设计响应需求；此外，3D打印还为钛合金材料轻量化、构型设计、集成化快速设计制造提供了新的思路。 基于优异的综合性能和较高的技术成熟度，增材制造钛合金( 如 TC4、TC11、TiAl 等) 已经广泛应用于国内外多型飞机的典型复杂结构件以及航空发动机零部件，并表现出明显的低成本、高效率等优势。 钛合金在金属3D打印材料市场中一直处于领先地位，根据《Market Analysis Report》，其在2019年占全球收入的65.3％，这不仅取决于用量，也取决于价格。航空航天业采用3D打印制造钛合金原型成为促进增长的主要因素，而它在重量、强度和腐蚀性方面满足行业要求的能力使其能够保持可持续性的增长。 七种主要3D打印工艺和六种材料中每种工艺的材料产品数量（来源Wohlers Report2020） 2017-2020年，金属3D打印材料的用量均稳步增长，镍、钢、钛引领市场（来源Wohlers Report2020） 在所有材料形式中，粉末材料又占据主要市场份额，在2019年这一数值为92.6%。得益于应用市场的发力，钛合金粉末的价格在近年来快速下降，无论国产还是进口，价格基本在1300-1800元/公斤，并还有进一步下降的趋势和空间。得益于此，钛合金3D打印的应用领域也逐渐超出航空航天的应用范围，开始向汽车及大工业领域拓展， 国产钛合金3D打印粉末市场正在蓬勃发展。 但与粉末床技术相比，一部分设备制造商的注意力已经开始转向基于电弧或电子束的金属丝材增材制造技术，此类技术制造成本更低，并且能够突破成型尺寸的限制。《Market Analysis Report》预计2020年至2027年，金属丝材增材制造市场的复合年增长率将达到25.8％。未来几年，该技术将出现明显的增长趋势。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.铝和钛：航空航天增材制造的绝佳选择 2.含钛合金和超级合金3D打印组件，毅力号今日成功着陆火星 3.当前国内外高强铝合金种类、性能信息汇总 4.航发综述：增材制造典型复杂结构的种类及应用情况

2月22日，阿尔法·罗密欧在波兰华沙发布了其2021赛季款新车C41，这台时速达200英里的钢铁巨兽继承了许多上一代C39的配置和部件。最值得关注的是，阿尔法·罗密欧有着丰富的3D打印技术应用经验。本期，3D打印技术参考重点介绍3D打印如何与轻质材料、创新设计结合，为汽（赛）车提速、增效、降本。 从143到304，将赛车上的3D打印零件数量翻番 阿尔法·罗密欧上赛季“C39”总共配备了143个3D打印零件，分别为58件钛合金、19件高性能铝合金以及66件普通铝合金，类型涵盖底盘插件、冷却回路管道、安全结构、轻型整流罩以及其他车身零件等。使用3D打印生产这些零件将汽车的重量减少了至少2％，这对F1赛车的性能而言意义重大。 为进一步提升赛车性能，阿尔法·罗密欧进一步增加了2021赛季新款赛车C41中3D打印零件使用量，达到如今的304个。其中AlSi10Mg、Scalmalloy、Ti64和不锈钢零件的比例分别为40％、36％、22％和2％，这些不同材料的零件分布在赛车中的不同位置，使得C41上面的3D打印零件的总重达到14860g，相比C39的13140g稍重。 阿尔法·罗密欧C39和C41上的3D打印材料和零件数量 阿尔法·罗密欧技术总监表示，3D打印内部制造对于F1车队至关重要，相比从外部供应商订购零件更具成本效益。最终这些特殊设计的零件通过内部的MetalFAB1（Additive Industries）系统打印完成，其制造成本相比通过传统机加工生产的组件降低了约90％。 阿尔法·罗密欧C41 由于今年是这项运动的首个新赛季，其成本上限不超过1.45亿美元，每一分钱都被格外看中，内部3D打印成为该公司控制成本的重要组成部分。 在赛道之外，阿尔法·罗密欧还与Additive Industries合作建立了金属3D打印中心，除四台MetalFAB系统外还拥有13台聚合物3D打印机，每年生产22000个零件。 3D打印实现制造轻量化：从材料到结构 对于赛车运动来说，减重无疑至关重要。当前，轻量化的实现途径主要有三大方面：一是材料的优化设计和应用，二是产品结构的优化设计，三是先进制造技术的开发应用。三者相辅相成实现最终产品的轻量化制造，而产品结构优化设计和材料的优化设计具有广大的研究和开发空间。 轻量化材料就是可以用来减轻产品自重且可以提高产品综合性能的材料。材料轻量化，指的是在满足机械性能要求的前提下，通过采用轻量化的金属和非金属实现重量减轻的方法。在当前的轻量化材料中，钢铁仍然保持主导地位，但比例逐年下降，铝合金、钛合金、镁合金、工程塑料、复合材料等材料比例逐渐增加，这些材料在汽车制造领域的应用尤其广泛。 保时捷利用3D打印技术制造出高性能发动机铝合金活塞 保时捷3D打印的铝合金发动机外壳原型（包含了一系列创新设计） 铝合金是现阶段应用最广、最为常见的汽车轻量化材料。曾有研究表明，铝合金在整车中最多可以使用540kg，这样的情况下汽车将减重40%，奥迪、丰田等的全铝车身就是很好的例子。目前铝合金3D打印材料种类主要有AlSi10Mg、AlSi7Mg、AlSi12等，其中AlSi10Mg几乎占据绝对主流。当前高强铝合金也有很多牌号，本文不再赘述，可查看延伸阅读。 钛合金的主要优点是低密度、高强度密度比和优异的耐腐蚀性，另外即使在温度升至500°C时仍能保持很高的强度。钛合金用于汽车与钢、铝合金以及镁合金相比的主要缺点是成本高，但其在汽车其他方面的应用具有轻量化的潜力，可用于制造悬架弹簧、排气系统等部件。但是，这对于赛车运动，成本与性能相比还要排的靠后一点。 采用3D打印制造的布加迪跑车钛合金卡钳重量由4.9公斤减少至2.9公斤 布加迪3D打印的钛合金外壳和陶瓷制成的排气尾管 一个典型案例是布加迪对传统的刹车盘的设计优化，其采用高强钛合金代替传统铸铝，虽然材料的密度有所提高，但材料性能得到大幅提升，配合结构设计，最终通过3D打印制造的卡钳重量减轻了40%。 在经典的轻量化设计中，“通过替代材料减轻重量”一直是指导原则，因此，轻量化设计的附加值来自创新材料。然而，较轻的材料通常在采购、设计和使用方面都需要高昂的成本。现代轻量化设计会考虑整个系统，在概念阶段就已经专注于减轻重量。采用优化设计的方法实现制造轻量化，不仅可以降低对材料的使用要求，还能减少昂贵材料的使用量，缩短加工时间。 当前主流的轻量化设计方案包括采用点阵结构大规模替代实体材料、拓扑优化、模仿自然结构的创成式设计等，但这些结构如果不借助3D打印，要么完全无法制造，要么只能采取折中方案，唯有3D打印可以更好的实现设计师的构想。 材料和结构协同制造，3D打印为减重进一步释放空间 轻量化的材料+创新型的设计+3D打印，新模式为减重进一步释放了空间。材料和结构协同制造，使满足更高要求成为可能。 轻量化材料的使用必须与产品设计和制造工艺相结合，只有这样才能达到有效的目的。开发适应轻量化材料的新工艺不仅可以加速新材料在汽车上的使用，同时还可以降低材料成本，有利于扩大应用。据汽车界人士预测，在今后十年中，汽车自身质量还将减轻20%，除了大量采用复合材料和轻质合金外，新材料的集成制造工艺会显著降低车身部件数量，车身设计方法也将发生重大变化。 未来汽车可用3D打印工艺及材料 3D打印作为一种先进的新型制造工艺之一，受到了来自汽车制造商的广泛重视，它的优势体现在增量制造所带来的材料浪费损失的降低，以及集成制造带来的轻量化效果的大幅提升。即便3D打印可直接制造的材料仍然有限，但在轻量化材料直接制造方面似乎并未遇到太多阻力。 目前，成熟的3D打印工艺和材料受到了很多汽车制造商的重视，大众、福特、宝马等汽车厂商均设立了包括增材制造在内的先进制造中心，这无疑为汽车的轻量化制造带来了更多机遇。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.当前国内外3D打印高强铝合金种类、性能信息汇总 2.看布加迪如何依靠3D打印实现“2两”拨千斤 3.福特公司看重铝合金粘结剂喷射3D打印 4.含钛合金和超级合金3D打印组件，毅力号成功着陆火星

金属3D打印技术作为一种先进材料制造工艺，其制品已在航空航天、汽车、医疗等高端领域得到了小规模应用。拥有优良流动性的球形金属粉末，是当前金属3D打印技术的重要基础原料。然而，传统雾化工艺生产的3D打印球形金属粉末价格昂贵，通常45μm以下的球形钛粉的价格普遍高于1500元/kg，而难熔合金球形粉末的价格更是高达1万元/kg以上。高昂的原料成本已成为制约全球3D打印工业发展和规模化应用的关键问题。 近来，北京科技大学曲选辉教授团队陈刚副教授等研究人员，基于气-固两相流理论，创立了流化制备3D打印用低成本金属粉末的新方法：以传统工艺制备的低成本不规则形貌粉末（如氢化脱氢钛粉、还原钨粉等）为原料，在适当温度下，不规则形貌的粉末颗粒（固体）在流动气体（流体）作用下互相碰撞，呈现出流态化现象，颗粒间的冶金结合和塑性变形显著改善不规则粉末的形貌、球形度和流动性，并可以实现粉末流动性和杂质可控。 流化工艺示意图 该工艺具有流程短、收得率高、能耗低、易于规模化等特点。流化粉末性能与球形粉末相当，成本较雾化球形粉降低60%以上，所制3D打印制品性能优异。采用SLM技术打印的纯钛流化粉成形件的氧含量为0.17±0.01wt.%，室温抗拉强度602±4.6MPa，断裂延伸率20.1±1.2%，这些数据和EOS给出的官方性能相当。 采用流化金属粉末制备的SLM成形件 基于该工艺制备的粉末能否用于SLM技术，最受质疑的是关于粉末的流动性问题。对此，北科大的研究人员发表了相关论文。研究指出，处理后的粉末相比原料粉具有更好的平滑度；除了形状的改变，5μm以下的细粉也显著减少，平均粒径从原料粉的28.6 μm增大到550℃处理后的33.9μm,这也意味着，流化处理对最终粒径范围和平均粒径的影响较小。在粉末的流动性方面，450℃处理后粉末的流动性为35.2±0.3s/50g, 它与已商用化的类似粒度范围的高球形度TC4具有相当的流动性，因此并不必过多担心铺粉的问题。 基于该工艺制备的粉末能否用于SLM技术，最受关注的应当是粉末的流动性。对此，北科大的研究人员发表了相关论文。研究指出，经流化改性处理后，不规则形貌粉末的粒度分布变窄，球形度得到改善，表面更光滑，从而显著提高了粉末的流动性。例如，流化处理后的钛粉流动性（粒度范围：15~45μm）为35.2±0.3s/50g，该结果与市面上类似粒度范围的雾化球形TC4粉末的流动性相当，因此流化粉末也能实现顺畅的送粉和铺粉流程（相关论文并及授权专利已上传QQ群）。 粉末原材料初始态和与处理后流化态的效果 粉末原料与处理后的形貌对比 该团队以低成本氢化脱氢粉末为原料，通过流化技术已经研制出了Ti、Ti-6Al-4V、TiTa、Nb521、NbTi等3D打印高熔点微细粒径金属粉末，供应给中国航发北京航空材料研究院、钢铁研究总院、北京隆源、上海第九人民医院等单位，应用于航天/航空发动机关键部件与医用植入体的3D打印成形，用户评价良好。该创新工艺荣获了第四届冶金青年创新创意大赛二等奖，第六届中国国际“互联网+大学生创新创业大赛”北京赛区二等奖。 延伸阅读：南科大开发将3D打印钛粉降低10倍的方法3D打印技术参考曾经介绍过南方科技大学严明教授课题组类似的钛粉成型方式。其采用的原始材料同样是氢化脱氢工艺制备的不规则、流动性极差的钛粉，与北科大不同之处在于，其采用的是机械球磨方式。 球磨可以改变粉末的形状，机械合金化对材料性能具有潜在的影响机制。采用的氢化脱氢钛粉平均粒径为35μm，按照10:1的球料比进行球磨，并通以氩气防止钛粉发生氧化。在球磨过程中还需加入少量硬脂酸（至关重要），它对粉末颗粒的粉碎具有助磨效应，可以减小粉末颗粒对球磨体的粘附程度。硬脂酸的熔沸点较低，在钛粉打印过程中可以挥发去除。球磨过后，粉体呈近球形，均一度较好，流动性得到较大改善。 处理前后粉末形貌对比，球形度显著改善 机械合金化也发生在球磨过程中，由于磨球碰撞，氢化脱氢钛粉表皮脱落会引入磨球元素，进而实现对氢化脱氢钛粉的成分改性。在优选的实施方式中，还可以在球磨处理过程中，掺入第二相粉体，以优化氢化脱氢钛粉的改性过程，使得到的近球形钛粉性能更加优良。 通过整形改性后的氢化脱氢钛粉在流动性和粒径方面是可接受的，已经具备了可打印性。采用整形改性后的氢化脱氢钛粉和优化的打印工艺，最终SLM成型件的性能远超EOS官方数据，其中抗拉强度达到900Mpa，延伸率20％，硬度也高于APC球形钛粉的打印件硬度。 END 本文给出的一个重要观点是，用于金属粉末床3D打印的粉末，并非需要严格的球形，只要能够顺利铺展，能够满足送粉和铺粉即可，打印件在性能方面没有明显的差异。 目前，北科大的技术已经成功实现少量工程应用，南科大也在着手产业化的事宜。对该项技术感兴趣的投资者也可通过3D打印技术参考联系技术团队。 本期上传：1.北科大技术专利及相关研究论文2.南科大技术专利及相关研究论文欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.南科大：一种将3D打印钛材料价格降低10倍的方法 2.激光成型高温难熔金属材料的种类及应用 3.破除忧虑——采用金属回收废料制造的3D打印粉末能否符合规格 4.知识回顾：粉末床熔融过程中的冶金问题和质量控制

Ti2AlNb，具有高的比强度、抗氧化性、无磁性以及优异的高温力学性能，是最具潜力的航空航天发动机用材料之一，对于降低飞行器自重、提高燃油效率和高温服役性能具有重要意义，适合用于制造热端部件的新型轻质高温结构。其应用领域主要包括：航空发动机、卫星发动机等，代表性的零件包括发动机机匣、发动机叶片、隔热套、涡轮盘等。BLT-Ti2AlNb: 更轻！更强！Ti2AlNb虽具有较高的强度，但其延伸率较低，室温下其脆性很大，无法加工成具有精细结构的复杂零件，极大的限制了其广泛应用。金属3D打印技术克服了传统加工方式的困境，在一体成形实现复杂精细结构的同时可达到相关性能要求。例如，SLM成形Ti2AlNb材料与航空航天常用的SLM成形GH3536高温合金材料相比，在900℃下二者强度相当，但Ti2AlNb材料的密度仅为其64.5%铂力特开发BLT-Ti2AlNb粉末产品可以实现耐高温特性，同时面向增材制造的设计可以实现复杂精细结构、优化设计结构。

继2018年采用3D打印制造了轰动一时的钛合金卡钳后，布加迪在3D打印技术应用方面又有新动作。近日，布加迪发布消息称，其新开发的3D打印中空推杆（底盘区域的压力加载连接杆）重量仅为100克，却可传递高达3.5吨的力，使3D打印在结构设计、轻量化应用方面更推进一步。该项目由布加迪博士生Henrik Hoppe领导，他自2017年以来一直在开发创新的金属材料和制造工艺。其硕士论文就是关于钛合金制动卡钳，3D打印将已经高度优化的生产部件进一步减轻了43%的重量，同时保持了其良好的机械和制动性能。在其博士论文的研究中，Henrik Hoppe更进一步的研究了汽车制造用功能性3D打印金属部件的商业和技术潜力，并通过针对特定零件的应用来予以证明。在此前，这些类型的部件主要用于航空航天领域。 布加迪最新型Bolide跑车 3D打印复杂的类骨骼结构 结构优化在汽车制造领域非常普遍，但采用3D打印则可以打破传统的设计局限，实现更为复杂的三维结构。布加迪运用仿生学原理，使3D打印的部件具有骨骼般的结构：薄壁、中空内部和精致细节。这种组合使部件既轻便又具有极高的刚性。 中空、内部填充网格的结构（示意） 在新型跑车的设计过程中，研究团队继续减轻汽车重量，同时在每一个可以想象的领域增强创新。项目负责人Henrik Hoppe解释，从构思到生产，再到安装，工程师需要设计、规划各个步骤并进行所有计算，同时还包括评估生产组件的商业可行性。尽管布加迪在材料、制造工艺和零部件方面要求最高的质量标准，但必须在商业上可行。简单的说，无论设计如何创新，都不能显著增加成本。 在布加迪最新型Bolide跑车中，这种薄壁、中空的骨骼结构被大量使用。 3D打印的连接杆，实现“2两”拨千斤 在布加迪Bolide跑车中，3D打印的连接杆尤为突出。尽管尺寸狭长，但其内部采用支撑拱形结构，仅重100克。受力加载的钛合金连接杆位于底盘区域，根据操纵情况，连接杆可传递的力高达3.5吨，可谓2两拨千斤并不夸张。 3D打印的连接杆 该连接杆也是布加迪有史以来第一个在长度范围采用变壁厚的实例。根据3D打印技术参考找到的视频介绍，零件两端壁厚小并向中心增加，总体在0.4-1mm之间，这意味着该部件同时针对局部应力和重量进行了优化。布加迪甚至已经为该结构申请了专利。 280mm长、0.5mm厚、不到750g的排气尾管外壳 排气尾管是由3D打印的钛合金外壳和陶瓷制成的混合组件，已经重量优化的钛合金排气尾管已被系列生产。这种部件的长度超过280mm，壁厚一致只有0.5mm，重量不到750克。陶瓷材料的导热系数远低于钛合金，将其内置于钛合金外壳中，可以保证在高温废气下不会损伤外壳。混合组件与此前批量生产的组件相比，其重量减轻了约50％ 3D打印的钛合金外壳和陶瓷制成的排气尾管 此前布用于加迪凯龙的3D打印排气尾管外壳 以325g的身躯，抵挡1.8吨的力 Bolide跑车的前机翼安装支架也采用了3D打印的钛合金，同样具有空心的内部空间，壁厚为0.7mm，仅重600g，可承受800公斤的空气动力。 后机翼的下压力在时速320公里时可达到1.8吨，通过中央碳纤维翅片传导压力，机翼与翅片之间则通过3D打印的钛合金零件连接，其重量也仅有325g。此外，工程师还使用钛合金打印了转向柱的安装支架，一个部件集成了仪表板支架、转向柱支撑环以及车内的两个通风口。所有构件均设计为轻质空心结构，平均壁厚0.5mm。 转向柱支架 在其他方面，3D打印的钛合金还被布加迪用于制造前轴运动部件以及控制摇杆支架，后者壁厚仅0.4mm，重量为95g。使用布加迪内部开发的特殊热处理工艺，所有3D打印的钛合金零件强度达到1250Mpa，高断裂应变至少为19%。 END 尽管布加迪在Bolide跑车上应用了大量的钛合金3D打印零件，然而唯有连接杆的开发让他们尤其认为成就巨大。然而笔者并未查询到关于该部件的专利信息，只能猜测其内部结构可能较为复杂。通过本文也可知道，采用3D打印减轻车辆重量，很多部件不仅可以优化形状，还可做成中空或内置点阵结构，潜力巨大。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.详述：主流汽车制造商正在如何使用增材制造技术 2.宝马故事：还在专注锻造？不，它早已将3D打印规模化应用在日常生产中 3.嘀！你有一条来自宝马增材制造中心的视频邀请 4.布加迪极限测试3D打印制动卡钳 为批量生产铺路

粒子加速器作为一种广泛应用于化学、物理和生物研究中的实验设备，一直是各国科学家研究的重点。当前世界上最大的粒子加速器——欧洲大型强子对撞机，位于瑞士和法国交界侏罗山地下100米的位置，环形隧道的长度达到27公里，横跨了瑞法两国边境。在粒子对撞实验过程中，为了提高实验的分辨率，必须采用越来越敏感的传感器。而在最新的实验要求中，需要将一条长140m的光子检测条冷却至-40°C，才能提供所需的灵敏度。欧洲核子研究组织的设计和制造人员为此花费了数年时间，终于借助3D打印技术实现了技术要求。 欧洲大型强子对撞机实验装置 -40°C冷却条件的极端设计要求 由于检测条的宽度小于2mm，冷却组件必须在非常有限的空间内均匀地散发大量热量，因此需要极高的设计精度和散热效率。在此背景下，欧洲核子研究组织与3D打印机制造商3D Systems以及荷兰国家亚原子物理研究所合作，采用3D打印技术制造了壁厚仅为250μm的复杂高精度冷却回路组件，成功提高了粒子的监测能力。 44个冷却组件阵列 将长达140m的光子检测条均匀冷却，需要一个与传感器直接接触的冷却系统，它同时需要充当机械支撑，并具有微米级的精度。传感器的对准对于图像重建至关重要，否则会导致生成的照片变形。因此，冷却系统必须温度均匀，而且机械稳定性非常好，其精度是毫米级的数百倍。研究人员最初在尝试解决此问题时虽取得了一些成果，但所设计的冷却系统制造过程既繁琐又复杂，以至于花了一个多星期仅制造了一个元件，而设计的总数量达300个。之后，研究团队的成员提出尝试3D打印技术。 在实验洞穴中安装新的传感器 荷兰国家亚原子物理研究所的团队所构思的系统具有非常严格的要求：通过液体冷却，就要使制冷剂尽可能靠近传感器，因此内壁的厚度必须非常薄，同时又不能泄漏。一旦安装，单个传感器就将无法修复，如果泄漏就会损坏整个检测器。3D打印成为克服该项目带来的技术挑战的关键。在对3D打印市场进行了调查之后，研究团队选择了3D Systems共同开发。 制造精度问题 3D打印面临的第一个问题是确定工件的打印方向。3D Systems所面对的是一个由许多组件组成的设计，研究团队需要从3D打印的角度出发考虑功能和整体设计，不能仅考虑成本，而且要消除由于多个组件相互连接而造成的泄漏风险。对3D Systems制造团队来说最大的挑战是来自对管壁厚度和结构平面度精度的要求，这促使他们重新考虑组件的设计，以及3D打印过程中的方向，而方向是增材制造过程中最重要的方面。因此，有必要了解如何在制造过程中确定工件的方向，以便能够符合非常严格的项目规范，如平面度必须在零件长度上具有50微米的精度。 3D打印面临的第一个问题是确定工件的打印方向 3D Systems的团队通过测试对原有设计进行了迭代，并与欧洲核子研究组织共同合作修改了冷却结构的设计，以满足制造和最终功能的要求。 经优化设计的冷却棒结构具有以下特点： ▪ 极端壁厚：其内部有两个平行的管道进行冷却液循环，0.25mm的壁厚提供了最大的换热效率，而这需要调整工艺参数以达到熔池的稳定性和宽度。▪密封性：对密封性的要求使制造团队选择了Ti6Al4V ELI（23级）。▪平整度：零件必须在263mm的高度上具有50μm的精度。这是通过3D Systems应用工程师针对增材制造策略进行的各种设计以及诸如垂直方向的构建策略建议来实现的。通常，以这种精度水平进行3D打印需要留很多加工余量，然后再进行铣削加工。但壁厚太小，铣削很可能造成厚度减小，从而导致制冷剂泄漏，因此这种方案并不可行。采用垂直方向打印，使零件在平面度方面获得了最高的精度。此时的挑战是确定可实现最高分辨率和精度的激光参数，以确保壁厚厚度为250μm，制造团队通过调整工艺参数达到了熔池的稳定性和宽度要求。 材料的重要性和钛合金的选择 3D Systems建议使用特殊的钛合金制造冷却棒，但是即使材料本身选择也不容易，并且导致了自己要克服一系列的技术挑战。理想情况下，冷却组件使用的材料是铜，但在该项目中，由于设计方面的限制，这不是一个可行的选择。双方团队也尝试采用不锈钢进行打印，但却无法保证冷却组件的密封性，因此最终选择了钛合金。 一旦找到了正确的材料，纠正了设计并改进了制造工艺，3D打印便可以快速进行批量生产。对于欧洲核子研究团队来说，3D打印最大的优势在于，在原型制作阶段之后，通过3D打印可以在三天内生产44个零件，而传统加工在一周内只能制造出一个组件。为了最大程度地提高生产效率，制造团队将完整的冷却杆设计分成两部分，以更好地利用3D打印机的成型空间，最后通过焊接将其链接。最终300个元器件被分为600个组件，总共花费了大约一年的时间制作完成。 3D Systems从原型到生产的过渡和扩展的系统化方法确保了零件打印的简化途径： ▪ 设计策略：最终的冷却棒被一分为二分别相同的两部分，之后通过焊接形成一个完整的零件。这使欧洲核子研究组织能够以最少的组装获得所需的功能、尺寸和质量。▪打印方向：根据设计的几何形状，3D Systems的工程师采用了垂直方向，以便使零件尽可能具有自支撑。▪零件清洁：经过重新设计的冷却棒结构具有平行的冷却通道，可确保在后处理过程中100％去除粉末。 装有传感器的冷却棒。该结构不是连续的，而是像被切成了四个部分，这使它们彼此之间保持一定的柔韧性。检测器必须非常接近冷却棒，定位要求探测器能够轻微变形而不断裂 在实验室中，冷却棒连接到再循环系统 在该项目的实施过程中，3D Systems也增强了对工艺技术的理解。当时之所以选择钛合金，是因为它是制造团队理解最为深入的材料，他们也因此了解到如何使用钛合金满足诸如壁厚或水密性等要求。 将传感器安装在冷却装置上进行实验发现，冷却温度可以已达到-40度。而根据压力测试，冷却棒的使用寿命至少可以达到十年。由于3D打印减少了组件数量，因此冷却棒的结构将更加可靠。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.超制造预期12个月，毅力号火星车的3D打印组件制造有多困难 2.大型零件增材制造整合设计，看GE增材高级设计工程师如何说 3.SpaceX 龙飞船3D打印推力室中的增材设计思维和规则 4.由GE赞助，排名第一的散热器有怎样的结构设计和材料布局 --广告--

2020年12月，Norsk Titanium公司宣布将向波音在意大利的Grottaglie工厂交付新的787 梦幻客机组件。该工厂的航空结构分部主要制造787客机的机身中段和后段，且专注于航空级钛合金零件的增材制造。此项交付是Norsk不断增长的商业航空结构领域的第三位客户，也意味着Norsk获得了欧盟航空航天公司的第一笔经常性生产订单。 以快速制造、低材料消耗和锻造级强度为航空航天应用提供替代产品 Norsk使用的快速等离子体沉积工艺（RPD）是一种经过FAA认证的OEM合格的增材制造工艺，通过使用钛丝转变为适用于结构和安全关键应用的复杂组件，可为航空航天、国防和商业客户节省大量的交货时间并节省成本。 钛丝、氩气、等离子体电弧和过程控制是RPD工艺的核心因素，可以实现在快速打印的同时达到锻造强度，能够满足航空航天级的应用。Norsk成熟的生产能力可降低成本、减少机加工和材料消耗并缩短交货时间，旗下MERKE IV ™系统是当今商业生产中最快的钛金属打印机，它比基于粉末的增材制造设备快50-100倍，而钛的使用量则比传统锻件少25％-50％。 使用Norsk的快速等离子体沉积（RPD）工艺，Norsk的工程师设计了Ti6Al4V毛坯，将原料需求减少了40％。利用RPD的工业流程，Norsk可以创建接近最终形状的设计，同时保持波音飞机结构应用所需的严格流程控制和材料特性。 安全性通过多家航天机构的承认 2015年，Norsk就获得了欧洲TRL8认证，这是一种评估关键技术元素成熟度的方法，得到了美国国防部、美国宇航局、欧洲宇航局和许多其他航天机构的承认。对于TRL的评估主要检查项目的概念、技术要求、经过验证的技术能力，并根据分值将其评为1到9个等级，其中9级代表技术最成熟。TRL8预示着产品不存在问题，可以提供给世界一流的航空航天与国防制造商进行最终认证和机身集成。 2017年，Norsk对外发布公告称已获得来自波音公司的采购合同，将采用公司的RPD工艺为波音787飞机生产3D打印钛结构件。结构件由波音公司设计，研发过程中与Norsk Titanium公司进行了紧密合作。波音于2016年12月开始适航认证，2017年2月通过认证，成为世界首个获得美国FAA许可的3D打印钛结构件。 2018年，Norsk Titanium通过与全球最大的民用飞机结构件与系统公司Spirit AeroSystems合作，开始为波音787飞机增材制造的钛结构部件进行资格认证。鉴定过程验证了Norsk Titanium的生产和工业化过程，同时整合了Spirit对近净成形零件进行后加工的工作范围。该资质审查旨在验证飞机零件的材料特性和总体要求。 Norsk为波音787设计了4个零部件，其中一个是将机尾厨房地板固定在机身上面并承受结构应力的33厘米长部件。Norsk生产并测试了大约两吨材料来获得787零件的认证。除了制造测试材料本身的成本之外，还包括2000个单独样件，这部分成本就达到了70万美元。对于认证来说，测试并不困难，只是耗时而且花费巨大。 截至2019年，Norsk已完成相关认证工作，而此前Norsk每个月已能够为10架波音787飞机生产四个零件，这基本实现了批量化制造。 减少材料消耗、降低制造成本的绝佳选择 据介绍，飞机上典型的2kg钛合金部件必须从30kg的块体上切割下来，产生28kg的废料。而Norsk 3D打印相同部件仅需要6kg的钛丝，这为每架波音787节省了200到300万美元的成本。 Norsk客户计划总监Karl Fossum介绍，“此次交付标志着787增材制造零件的大量增加，而这些零件此前只能由钛板制造。这也是朝着我们的使命迈出的重要一步，为航空航天应用提供钛锻件的替代产品。” 波音787存在的一个重要问题就是超重，为了减轻重量、提高效率，从设计和材料方面入手是最直接有效的方法。钛合金因强度高、质量轻而被大量使用，一架波音787的用钛量达到了136t，占全机质量的15%。然而这种材料不仅难加工而且非常昂贵，它的价格是铝合金的7倍，在每架2.65亿美元的787中，钛合金部件的制造成本达到了1700万美元。高昂的成本如何平衡超重的代价是波音公司不得不面对的问题。 飞机制造中必须按照成品零件的体积购买相应的材料量，材料利用率极低，原材料与最终产品的利用率比值达到10-20:1，这在航空业上被称为Buy-to-fly ratio。对于钛合金来说，传统制造方式的成本代价过于高昂，而增材制造则以极小的材料浪费将大型零件的制造从高昂成本中解脱出来，成为航空航天业的绝佳选择。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.民航领域可用3D打印材料、工艺和案例，及民航专家的适航认证启示 2.两吨材料，数年时间，百万美元，3D打印如何为787客机完成认证工作 3.国内外采用3D打印直接制造飞机起落架的技术和材料 4.金属3D打印翻新涡轮叶片数量突破1000万

相比于传统制造方法，粉末床熔融技术成本较高，其中粉末成本占据了重要部分。粉末床增材制造存在一个显著的特点：即使仅成形一个零件，也需根据零件高度准备能覆盖成形仓相应高度的金属粉末（对于有供粉仓的成形设备，同样需将金属粉末填充至所需高度），粉末利用率并不高。有研究发现，单次粉末床增材制造时仅有质量分数２％～３％的粉末熔化为金属部件，可见将粉末回收进行重复使用是降低成本、缩短生产周期的最有效的手段。然而，重复使用的粉末每次成形均会造成部分粉末质量变差，其物理、化学特性不可避免地在重复循环使用中发生一定变化。因此，有必要对其重复用于增材制造是否会导致零件性能下降进行验证，尤其是将粉末循环制件用于质量要求较高的航空航天和某些生物医学等风险较高的行业时。来自中国航发的研究人员，结合增材制造领域金属粉末的研究进展，选取近年来业内研究较多的316L不锈钢、Ti6Al4V和IN718合金3种粉末材料，对循环使用过程中粉末的化学性能、物理性能、制件性能变化进行了概述，并基于民用航空零部件增材制造需求，分析了金属粉末循环使用时存在的若干问题，提出了解决思路。 化学成分的变化 316L不锈钢粉末 316L不锈钢粉末与其他金属粉末最明显的区别为其表面存在一层SiO2氧化层，随着不断的重复使用，粉末表面氧含量上升，氧化层厚度增加，铬、锰、铁元素等向粉末表面扩散，氧化层成分由SiO2转变为MnCr2O4。多次重复使用后，粉末中一些原始元素，如铬、镍、锰、磷、硫、氮等轻微增加，碳、铁、钼、硅等略有下降，但从统计学角度而言，各元素变化均在测量误差范围内。此外，不规则、粗糙颗粒表面的硅、镍、硫、氧含量在多次重复使用后有所增加。诸多研究表明，316L不锈钢粉末元素的整体变化比较微小，可以近似认为其基本保持不变，这可能是由于粉末表面氧化层的存在阻碍了部分元素的变化。颗粒表面出现的一些非氧化物组成元素，则是因部分金属粉末在激光作用下局部熔化后发生成分偏析所致。 Ti6Al4V合金粉末 Ti6Al4V合金粉末主要应用激光选区熔化（SLM）和电子束选区熔化（EBM）两种粉末床熔融技术成形，其成分研究主要集中于氧、氮、铝、钒等元素的变化。在循环使用过程中，EBM成形用Ti6Al4V合金粉末中氧元素含量有所增加，而SLM成形时各元素含量基本保持不变。 IN718高温合金粉末 近年来有关IN718高温合金增材制造工艺的研究数量有所增加，然而其粉末循环使用相关报道较少，仅有SLM、EBM、LMD修复等3种方式少量涉及。 SLM成形用IN718高温合金粉末在循环使用时，化学成分基本无明显变化，因具有高纯氩气保护气氛，在不添加新粉末的情况下可重复使用10次以上，添加新粉末时可重复使用达38次。但也存在氧元素含量上升，重复使用次数减少的情况。 综上所述，粉末循环使用过程中应重点关注氧元素的含量变化，虽然有研究表明成形件中的氧含量低于粉末原料的，但粉末表面氧化物的增加会影响粉末对激光的吸收，从而影响成形质量。此外，在粉末循环使用过程中还需对其中的亲氧元素和易烧损元素进行监控。 物理性能的变化 在粉末粒度方面，上述3种材料无论通过SLM还是EBM方式成形，平均粒径均增大，整体粒度分布变窄或基本不变。其主要原因为铺粉时小颗粒填充至大颗粒间隙中，随着成形的不断进行，小颗粒逐渐消耗减少；而成形过程中的飞溅、黏连、重熔等使得大颗粒数量增加。已有研究表明，不锈钢粉末多次使用后颗粒长径比增加，形状不规则颗粒数量上升，且存在较多的附属颗粒和黏结颗粒。随着重复使用次数的增加，卫星球的数量先减少后增加，但也有多次使用后卫星球数量仍不断减少的报道。 打印过程中产生的飞溅 在粉末形貌方面，EBM成形用Ti6Al4V和IN718合金粉末在多次成形后明显出现球形度下降、表面粗糙度增大的现象，甚至出现拉长和变形颗粒；SLM成形方式下，颗粒表面仅在使用次数较多时变得更为粗糙，球形度基本无变化；而部分316L不锈钢粉末在重复使用后出现球形度提高、表面更加光滑的现象，这可能是由于增材制造过程中的熔化和凝固使一些原本受热影响粗糙化的颗粒表面受到破坏所致。 3D打印的IN718零件 鉴于重复使用后粉末中小颗粒数量减少、卫星颗粒占比降低，其流动性普遍得到提高；但当使用次数过多，卫星颗粒数量再次上升时，流动性提高的趋势会有所减弱直至稳定。 此外，316L不锈钢粉末在循环使用过程中出现了磁性颗粒，并且含有大量细小的δ铁素体晶粒和一些完全或几乎完全奥氏体化的单晶粉末颗粒，而原始粉末中仅存在多晶奥氏体颗粒。推测相变是不锈钢粉末磁性发生变化的原因，在重复使用过程中需要将带有磁性的金属粉末进行筛选去除。研究人员在IN718合金粉末重复使用过程中也有类似发现，具体原因尚需进一步研究。由于磁性颗粒的存在会导致粉末团聚，降低铺粉质量，如何避免该现象将成为未来增材制造粉末循环利用的一个重要研究方向。 成形件力学性能的变化 随着循环使用次数的增加，粉末流动性、表面形貌和化学成分等均发生一定变化，成形件的力学性能亦会受到影响。目前，相关研究主要集中在拉伸性能、疲劳性能和冲击性能等方面。 3种粉末成形件力学性能随循环使用次数的变化 316L不锈钢、Ti6Al4V和IN718合金3种粉末循环使用后成形件的拉伸性能与原始粉末制件的相差不大，抗拉强度有时呈上升趋势；Ti6Al4V合金成形件的疲劳性能虽然整体没有显著变化，但高循环应力条件下表现出较高的疲劳寿命；IN718合金成形件的断裂韧性和断裂应变变化较大，但与重复使用次数并不存在明显的关联性。 Ti6Al4V第1、5、10、15批次的零件拉伸性能数据 综上，粉末多次重复使用并不会使成形件拉伸性能明显下降。成形件性能与内部缺陷有关。目前其他性能与粉末重复使用的相关研究十分有限，也没有建立缺陷与粉末重复使用次数的关系，因此无法表明粉末重复使用是否会导致其他性能或波动程度的变化。 END 金属粉末在源头上决定了增材制造的成本和产品质量，充分开展粉末循环使用研究对于控制成本、保障产品质量稳定性至关重要。本文综述了该领域应用最多的三种材料在重复使用过程中发生的物理化学以及打印件性能的变化情况，并为民用航空零部件增材制造需求提出了解决思路，更完整版本的论述可在QQ群查询原文。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.摆放位置和粉末重复使用对3D打印零件疲劳性能的影响 2.金属3D打印工艺链对TC4粉末性能的影响 3.粉末可回收性因素对金属增材制造的影响 4.粉末粒度分布和微量元素差异造成的金属3D打印质量问题

导读：日前，FAA正式向GE9X发动机颁布了适航许可证，GE公司随即发布了增材制造报告，公开披露了267个通过3D打印制造的零件材料、原因以及方法。本期内容，由3D打印研究院带你揭秘GE9X-Additive Manufacturing。故事要从波音777X首飞成功说起。 世界上最大的双发喷气客机波音777X完成首飞，全程3小时51分钟 这架飞机的机身总长达到了76.7米 载客量达400人-425人 从北京出发，777X航程可覆盖全球主要目的地 听起来就帅爆了！ 波音777X还搭载了全球动力最强劲的商用发动机GE9X(终于说到主角了），而且是双引擎！ FAA又给GE9X了适航合格证 GE9X的风扇直径达到了3.4m，进气道直径为4.5米，它比一架波音737的机身直径大76厘米。也就是说，波音777X上的一具发动机，便可以将波音737的机身“吞”进去。仅比波音767飞机机身直径小20厘米。 涵道比为10：1，其推力可达470千牛（100000磅）。 与上一代GE发动机相比可节省10%~15%燃油消耗。 这个牛逼玩意儿顺便还拿了吉尼斯世界记录 该发动机还拥有新一代压比达27：1的11级高压压气机、高效率和低排放的第3代TAPS III燃烧室，以及采用陶瓷基复合材料（CMC）的燃烧室和涡轮。 采用电子束粉末床技术制造的低压涡轮叶片相比传统的镍基高温合金轻50％左右，具有优异的比强度，使整个低压涡轮机的重量减少20％，同时将使GE9X提高了10％的推力。 GE9X拥有近300个3D打印的零件 首次将多种材料的增材制造投入到单一航空发动机的生产中。 燃油喷嘴   燃油喷嘴的作用是将燃油雾化(蒸发），使燃油和空气充分混合，加速混合气形成，保证稳定燃烧和提高燃烧效率。 采用3D打印技术，更易实现喷嘴设计的早期迭代，能够将设计更改和试验迅速合并，节省大量时间 每个GE9X发动机有28个燃油喷嘴，采用钴铬合金材料，用3D打印技术将20个零件合并成一个。 寿命提高5倍以上，减重25%，降低成本30%。 该零件是使用Concept Laser M2打印机，通过激光选区熔化技术（SLM）完成制造。 顺便还收购了它。 低压涡轮叶片 每个GE9X发动机有228片低压涡轮叶片，由TiAl合金3D打印而成。 为什么选择TiAl合金？因为它牛逼啊！它轻啊！ 具有与镍基合金相同的材料性能，但重量却不到一半！   两百多个！每台发动机减重约400磅（减重50%），推力提高10%以上。 但是！ TiAl合金属于脆性材料，难以铸造，且在冷却过程中容易开裂，所以GE公司通过Arcam EBM A2X设备，采用了比较适用于脆性材料打印的电子束熔化技术（EBM)。 使用电子束熔化技术（EBM)可以控制热梯度，从而避免生产过程中产生收缩与裂纹缺陷。 顺便也收购了它。 T25传感器外壳 GE的T25传感器外壳是首个获得FAA认证的增材制造的飞机发动机部件。 每个GE9X发动机安装1个T25传感器外壳，使用钴铬合金3D打印而成， 为啥用增材？为了提高复杂零件的精度。 传感器的精度要求还是很高的。 将10个零件合并成1个复杂结构零件。从而提高30%的精度。 该零件是使用Concept Laser M2打印机，通过激光选区熔化技术（SLM）完成制造。 燃烧室油气混合器 燃烧室油气混合器的作用先将将空气和燃油充分混合，然后将混合物送入燃烧室燃烧产生动力，主要是为了低排放。 每个GE9X发动机有1个燃烧室油气混合器，由钴铬合金3D打印而成。 该零件是使用Concept Laser M2打印机，通过激光选区熔化技术（SLM）完成制造。 为什么采用增材技术呢？因为传统的工艺很难保证档板加工的一致性，而通过3D打印一体成形可以保证，还能减轻6%的重量并提高3倍使用寿命。 就问香不香！！！ 导流器   导流器，它能让发动机排出吸入的灰尘、沙子和其他碎片，延长发动机的使用寿命。 每个GE9X发动机有8个导流器，由钴铬合金3D打印而成。 一体化成型复杂结构，将原本13个零件合成一个内部复杂流道的零件打印出来。提高两倍以上的使用寿命。 该零件是使用Concept Laser M2打印机，通过激光选区熔化技术（SLM）完成制造。 热交换器 热交换器传统上由数十根细金属管焊接组成，用于GE9X的3D打印热交换器具有完全不同的外形。 包括优化的通道和充分利用3D打印设计自由度开发的复杂内部几何形状，通过3D打印一体成形，大大提高了热交换效率。 为什么使用增材技术？更轻、更便宜、更耐用 铝合金（F357）粉末,通过增材技术将原来163个零件合并为一个，不仅减轻40%的重量，还减少25%的生产成本。 ATC的现场负责人Antroine Townes说：“增材制造的独特之处和价值在于设计的灵活性和创新的速度。过去，设计师们受困于既有的制造方法。现在你可以不考虑这些限制，设计最适合发动机的零件，而不是最容易制造的东西。” EBM技术在航空中的使用越来越广泛，尤其是针对难以铸造的脆性材料。 EBM技术优势： 1、电子束扫描可将粉床加热到合理温度，有利于减小残余应力，防止应力集中导致零件开裂。 2、EBM在真空环境下进行，工作环境洁净可控，防止有害气体元素的影响。…