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243從陸地上奔馳的汽車到宇宙空間漂浮的衛(wèi)星，3D打印幾乎無所不能?？茖W(xué)家們也在通過研發(fā)更多的關(guān)鍵設(shè)備，讓3D打印技術(shù)應(yīng)用于更多設(shè)備中。近日俄羅斯FPI（高級研究基金會）和WIAM（聯(lián)邦國家統(tǒng)一企業(yè)）兩家機(jī)構(gòu)首次對其3D打印MGTD-20燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)進(jìn)行了飛行測試，其結(jié)果也表明了使用SLS生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)動機(jī)是可靠有效的，可以實現(xiàn)量產(chǎn)。
FPI和WIAM于2015年11月成立的合資企業(yè)，旨在開發(fā)用于3D打印飛機(jī)和火箭發(fā)動機(jī)的“新一代材料”。在該項目框架內(nèi)，政府支持的小組已部署了SLS生產(chǎn)技術(shù)的3D打印設(shè)備，以制造原型MGTD-20燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。
3D打印出來的渦輪機(jī)使用了可適應(yīng)更高沖擊力的定制設(shè)計金屬粉末，以達(dá)到更高的金屬強(qiáng)度，比現(xiàn)有材料生產(chǎn)的渦輪機(jī)強(qiáng)20%。并且發(fā)動機(jī)的制造速度比傳統(tǒng)方法快了20倍，制造成本降低了一半。
俄羅斯制造的3D打印渦輪發(fā)動機(jī)試飛
最終的發(fā)動機(jī)在由俄羅斯安全公司設(shè)計的一款無人機(jī)上進(jìn)行，該飛機(jī)本身重達(dá)40kg（包括10kg電動機(jī)），成功起飛并利用20kg的推力提升到170米的最高海拔。完成試飛后，該無人機(jī)降落并恢復(fù)原狀，發(fā)動機(jī)沒有收到任何損壞，通過了實地測試。在評估MGTD-20性能之后，兩家公司正在測試該系列其他款小型燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，目標(biāo)是到2022年投入量產(chǎn)。
在航空航天領(lǐng)域，3D打印成為了航天航空公司解決部件生產(chǎn)效率的有效方法之一。航天公司明顯更激進(jìn)，傾向于使用全3D打印引擎將衛(wèi)星發(fā)射到軌道上。而航空公司傾向于在現(xiàn)有引擎中加大3D打印零件的構(gòu)成比例，比如波音與GE合作制造的GE9X發(fā)動機(jī)就使用了300多種3D打印零件。由此看來，航空航天業(yè)都期望借助3D打印技術(shù)降低生產(chǎn)的二氧化碳排放、降低備件供應(yīng)鏈的風(fēng)險。
波音與GE使用3D打印的飛機(jī)零件應(yīng)用于發(fā)動機(jī)內(nèi)
前陣我們報道過3D打印部件已經(jīng)應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)艙部件的消息，現(xiàn)在3D打印部件已經(jīng)開始應(yīng)用于引擎等關(guān)鍵部件，這充分證明了3D打印在航空航天領(lǐng)域所起到的重要作用?；蛟S在不久的將來，制造飛機(jī)無需復(fù)雜的金屬部件制造工作，幾臺3D打印機(jī)就可以解決問題。
