多项航空工业3D打印研究项目获大奖-3D打印技术参考    

多项航空工业3D打印研究项目获大奖

                   

2026(第九届)中国航空科学技术大会于近日举办,根据中国航空学会于9月12日公布的名单,在超100个获奖的项目中,直接点名3D打印或增材制造的课题有5个。

(该获奖名单来自中国航空工业学会官网公开)

从获奖名单的项目名称以及当前国际用户新的实践,不难发现航空领域对3D打印技术的应用发生了新变化。

➡️ 3D打印极限特征的应用探索

在获奖名单中,科技进步一等奖是一项与航空发动机相关的高温合金薄壁结构应用。

研究论文《激光粉末床熔融成形IN718高温合金薄壁组织、缺陷及力学性能研究进展》指出,为满足航空航天高端装备迭代发展的需求,新一代航空发动机通过采用超轻量化结构与空心化设计,确保金属薄壁关键构件在高温高压、高温氧化与化学腐蚀的极端环境中保持性能稳定。

过去,航空发动机巨头GE公司,已经将大量3D打印的部件安装在航空发动机上,如燃油喷嘴、低压涡轮叶片、燃烧室混合器、导流器、热交换器等等,证明了该技术应用的可行性。

但这些应用中,3D打印材料的可打印性与零件特征与高温合金薄壁结构相比,完全不同。

适用于热端部件的高温合金往往裂纹敏感性极高,3D打印的工艺窗口窄,且易变形和开裂。尤其是打印较大尺寸的薄壁结构时,成功打印就更加困难。

当前,航空领域对采用3D打印技术直接生产小型涡喷发动机的趋势越来越明显。我国在去年成功开展多次试飞实验;国外企业蜂巢公司新订购了30台金属3D打印要批量生产此类发动机。

面对新的制造需求,开发兼具高精度、高性能和复杂结构高温合金薄壁构件的一体化制造技术,是实现航空发动机高温长时服役的关键突破口。

此类难成形材料以及带有极限特征结构的稳定打印技术研究,对于未来航空发动机的制造工艺升级具有重要意义。

➡️ 3D打印大型一体化结构的进化

2022年,央视就在一档节目中报道,“3D打印技术在飞机上的应用,我们已经达到规模化、工程化,在世界上处于领先位置”。

如今,3D打印技术的应用已经不再局限于小零件、单一部件,而是要做更大尺寸规模的应用,不仅仅是那些在十几年前就已经被报道的几米长的大型钛合金结构。

行业正在做的是如翼身整体结构这样的打印。

例如,空客公司在2015年前后就提出了未来飞机的整个主体结构框架将采用3D打印技术整体制造出来的构想。

瑞典防务集团Saab AB与美国Divergent Technologies公司,在去年宣布成功采用3D打印技术制造了长达5米的一体式无人机机身。

而我国王向明院士,在2020年公开发表的《飞机新概念结构设计与工程应用》论文中,就提到了渐进式实现整体式构件3D打印制造的理念。

但技术的应用需要进行充分的验证,例如打印过程中的变形控制和缺陷难题,大型复杂结构的长期服役可靠性,疲劳与损伤容限问题等。

➡️ 民用航空3D打印应用的进展

此次商飞参与的“民用航空航天高强铝合金增材制造关键技术及应用”项目,获科技进步奖二等奖。

在2025增材制造产业发展论坛上,中国商飞增材制造应用研究中心主任、增材制造专业总师张嘉振就提到,中国商飞首次实现了基于国产设备和国产原材料的SLM成形高强铝合金功能一体化零件在大型客机C919上的装机验证。

这实际上在侧面验证了,C919上的3D打印应用或者验证正在加大。

另一方面,国内已经开发了多个对标空客航空级别的Scalmalloy®高强铝合金的牌号,也为航空铝合金3D打印应用奠定了材料基础。

END

如今,航空航天领域对3D打印技术的应用与十年前相比完全是另一局面。

此前关注能不能打印出来,材料性能是否能保证,可靠性又如何。现在追求的是哪些看似不可能的零件也能用3D打印制造,如果要制造需要克服哪些难题,能不能适用于极端场景,以及在极端场景下的材料性能变化等等——这反映出了3D打印技术的应用深化。

注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印