為什么軍用無(wú)人機(jī)比民用飛機(jī)更敢用3D打印？

GA-ASI某些無(wú)人機(jī)平臺(tái)上，超過(guò)75%的零件走的是增材制造。

空客A350上，一根3D打印的鈦合金柔性軸花了多年才拿到批量生產(chǎn)許可。

差距為什么這么大？

先看空客A350的鈦合金柔性軸，Liebherr-Aerospace設(shè)計(jì)這個(gè)件的時(shí)候，傳統(tǒng)工藝要七個(gè)獨(dú)立零件才能實(shí)現(xiàn)，能不能用一個(gè)打印件替代？

答案是可以。

打印出來(lái)的柔性軸把原來(lái)的裝配關(guān)系整合進(jìn)了幾何結(jié)構(gòu)本身，連接點(diǎn)少了，潛在失效位置也少了。

現(xiàn)在這個(gè)件已經(jīng)在A(yíng)350上批量生產(chǎn)。

但拿到這張批量生產(chǎn)許可，走的路不短。

每一個(gè)參數(shù)、每一次工藝偏差，全部落在文檔里，要看得到、查得到，出了問(wèn)題能追溯到具體的哪一批、哪一臺(tái)機(jī)器、哪一個(gè)操作節(jié)點(diǎn)。

而同樣是航空，認(rèn)證還有里還有另一條路。

通用原子旗下的GA-ASI，造捕食者、死神系列無(wú)人機(jī)，2019年飛出第一個(gè)金屬打印件。

目前其某些無(wú)人機(jī)平臺(tái)上超過(guò)75%的零件走的是增材制造。

這個(gè)數(shù)字放在民用航空語(yǔ)境里幾乎不可理解。

認(rèn)證怎么可能跟得上這個(gè)覆蓋率？

答案是他們不走外部監(jiān)管那條路。

GA-ASI持有內(nèi)部設(shè)計(jì)授權(quán)，不等外部機(jī)構(gòu)的時(shí)間表。

這讓他們能在一個(gè)型號(hào)還沒(méi)定型的時(shí)候就把3D打印深度嵌進(jìn)零件設(shè)計(jì)，而不是等零件設(shè)計(jì)完了再想能不能用打印做。

他們用了Divergent的系統(tǒng)，把結(jié)構(gòu)優(yōu)化、打印、裝配做成一套數(shù)字化閉環(huán)。

再看L3Harris案例。

其在推進(jìn)組件上用大幅面增材制造把生產(chǎn)交期壓縮了十倍。

他們構(gòu)建了端到端的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)制造能力。

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件要在高超音速飛行條件下工作，進(jìn)氣道要扛住極端氣動(dòng)載荷，這類(lèi)零件用傳統(tǒng)工藝做廢品率高、周期長(zhǎng)；

增材制造允許直接成形復(fù)雜的內(nèi)部冷卻通道，不需要二次焊接。

但這條路在民用航空端走不了這么順。

Premium AEROTEC為A320家族認(rèn)證鈦合金組件時(shí)撞上了一個(gè)具體問(wèn)題，在雙激光機(jī)器上通過(guò)認(rèn)證的工藝參數(shù)，不能直接遷移到四激光機(jī)器。

哪怕是同一家設(shè)備廠(chǎng)商、同一種材料、同一個(gè)幾何形狀。

多激光系統(tǒng)里激光束之間的拼接區(qū)域，熔池動(dòng)力學(xué)和熱累積行為跟雙激光不同，微觀(guān)組織可能出現(xiàn)差異，力學(xué)性能數(shù)據(jù)要重新建立。

民用認(rèn)證把這個(gè)判定為需要重新驗(yàn)證的工藝變更，認(rèn)證頭疼。

一堆嚴(yán)密的文檔，每次細(xì)微的變更，都可能觸發(fā)重新認(rèn)證。

AM易道認(rèn)為，真正的壓力不是現(xiàn)在，而是當(dāng)下一代金屬增材設(shè)備開(kāi)始普及的時(shí)候。

屆時(shí)航空端要么找到批量遷移認(rèn)證的新機(jī)制，要么接受唄技術(shù)迭代速度甩開(kāi)的現(xiàn)實(shí)。