空客申请新3D打印专利可打印大型金属结构

发表于 2016-5-26 12:48:00 显示全部楼层 0 9698

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随着金属3D打印技术更便宜、更为普遍地被集成到大型工业流程当中,制造商们开始寻求开发新的材料和金属3D打印技术以扩大金属3D打印技术的应用范围。本周,法国航空制造巨头空中客车公司就申请了一个关于新型3D打印技术的专利,据称该技术有可能彻底改变规模制造,甚至可能导致3D打印整个飞机的能力。据天工社了解,该工艺更多地依赖了大量材料方面的知识,并充分利用了刚3D打印的对象对其冷却过程中出现的内部应力做出的反应。

空客申请新3D打印专利可打印大型金属结构

空客申请新3D打印专利可打印大型金属结构

根据空客公司的专利申请材料,该技术主要使用一种类似于选择性激光烧结(SLS)的技术和钛、铝等金属粉末将多种材料融合在一起。它首先会生成一个壳状的结构,将金属粉末沉积在上面,然后用激光对壳状结构和金属粉末进行加热,使它们共同融化、粘结成单个部件。而当该部件冷却时,其新形成的多材料金属层的内部应力将导致整个部件朝着预定的方向或曲线弯曲。这主要是由于壳结构和金属在冷却时以不同的速率收缩所导致的。而一旦该部件完全固化它会形成一个完整的结构,而且强度要比传统制造的部件要高。
延伸阅读:《空客公司开始3D打印仿生设计的机舱隔离结构》
该公司宣称,使用这种技术3D打印的飞机部件。比如机身、机翼或门等,能够承受住飞机在运行当中的剧烈条件而不丧失任何气动特性。另外3D打印的部件也会更轻、使用更少的材料,而且结构性更好。而且这种故意引入部件内部的应力实际上会带来更多的稳定性和结构上的支持。例如,它可以用来制造飞机货舱的地板使其变得更加稳定,可以承受更多的重量。它会在3D打印过程中引入特定的应力点,从而迫使3D打印对象形成一个更加稳定和刚性的形状,从而使其强度变得更高。

空客申请新3D打印专利可打印大型金属结构

空客申请新3D打印专利可打印大型金属结构

整个过程听起来似乎让人难以置信,但是实际上它的背后是有着坚实的科学原理的。比如,几个世纪以来众多家具制造商都会使用这一原理来增强他们的设计。这一概念是,当应力点以这样一种方式被施加到家具的另外一个部件上时,家具的这个部分将提供更多的强度和稳定性。
从另外一个角度看,空客的这项技术与4D打印的概念有点类似,它们都是利用部件内部不同材料形状的变化导致整个部件的几何形状产生改变。由于只是一种专利申请文件,空客并没有在其中仔细描述其技术的种种细节,因此我们甚至不知道 这项技术是不是真的有用,但是它肯定是一个足以启发您的思路的有趣想法。点击此处浏览空客该技术的专利申请文件。
延伸阅读:《哈佛科学家研发出可在水中变形的4D打印材料》
(编译自3DPrint.com)来源:天工社
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