近年來(lái)，3D打印和3D掃描技術(shù)在航空方面取得了重大進(jìn)展，并且不斷地?cái)U(kuò)寬廣度和深度。我們已經(jīng)看過(guò)3D打印的飛機(jī)，用于軍事，還有一些很酷的包含3D打印零部件的無(wú)人機(jī)。同時(shí)，3D掃描技術(shù)也被用于重現(xiàn)歷史上重要的飛機(jī)和簡(jiǎn)化飛機(jī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程。

不過(guò)近日，IT專家CENIT與其他九個(gè)國(guó)際合作伙伴一起參加了一個(gè)名為“仿生飛機(jī)”的歐洲研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目標(biāo)是通過(guò)在飛機(jī)生命周期的所有部分添加仿生設(shè)計(jì)和3D打印技術(shù)來(lái)提高航空資源的效率。

經(jīng)過(guò)了最近的概念審查之后，CENIT通過(guò)實(shí)施其用于自動(dòng)仿生設(shè)計(jì)的軟件工具集開(kāi)始其項(xiàng)目的一部分。該合作研究項(xiàng)目于2016年9月啟動(dòng)，由歐盟委員會(huì)的地平線2020計(jì)劃共同資助，該計(jì)劃還另外資助了其他3D打印研究項(xiàng)目。

來(lái)自不同研發(fā)組織和行業(yè)部門(mén)的十個(gè)國(guó)際聯(lián)盟合作伙伴正在一起開(kāi)發(fā)該項(xiàng)目，以開(kāi)發(fā)“增強(qiáng)制造概念和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在航空工業(yè)中實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好的終端生命周期”。不過(guò)，該項(xiàng)目真正的目的是控制并最終減少整個(gè)航空工業(yè)的垃圾排放。如果3D打印技術(shù)可以在飛機(jī)生命周期的所有階段成功引入，研究人員正在尋找的超輕型飛機(jī)、資源節(jié)約型供應(yīng)鏈、復(fù)雜飛機(jī)部件的靈活生產(chǎn)以及備件物流優(yōu)化概念都可能得以實(shí)現(xiàn)。

事實(shí)上，3D打印技術(shù)可以產(chǎn)生更輕重量的部件，這在飛機(jī)制造中關(guān)鍵的考慮，并且與傳統(tǒng)減成技術(shù)相比減少了在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物。為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，研究團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)了十個(gè)工作包，涉及生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、材料開(kāi)發(fā)、修理和處理附加制造部件等方面。對(duì)于其項(xiàng)目任務(wù)領(lǐng)域，CENIT正在與空中客車公司、Laser Zentrum Nord GmbH（LZN）和TU-Hamburg-Harburg的激光和系統(tǒng)技術(shù)研究所（iLAS）進(jìn)行特別合作，以“大幅度簡(jiǎn)化輕量化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)仿生結(jié)構(gòu)使用流線型設(shè)計(jì)方法”。

此外，CENIT、空客、LZN和iLAS正在開(kāi)發(fā)3D-CAD工具集，用于在仿生設(shè)計(jì)中使用CATIA，并建立附加制造設(shè)計(jì)指南和3D打印數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，包括生物優(yōu)化結(jié)構(gòu)等?？湛凸就ㄟ^(guò)引入3D打印塑料部件，在廉價(jià)和高效的備件生產(chǎn)方面取得了一些進(jìn)展。

根據(jù)“仿生飛機(jī)項(xiàng)目目標(biāo)”顯示，通過(guò)引入3D打印技術(shù)，在短期內(nèi)每架飛機(jī)的重量減輕超過(guò)1噸。同時(shí)，對(duì)鈦中仿生輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究顯示，在生產(chǎn)廢料小于初始材料的10％時(shí)，仿生飛機(jī)重量可減少高達(dá)40％，并且通過(guò)添加高強(qiáng)度鋁合金，存在更大的重量減輕的可能性。

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