隨著3D打印服務(wù)技術(shù)應(yīng)用的深入,航空航天中的大多數(shù)3D打印金屬零件應(yīng)用都朝著降低成本和更短的制造周期以及減輕重量和簡化先前設(shè)計的幾何形狀的方向發(fā)展。
但是3D打印帶來的真正經(jīng)濟效益只能從長期來看。目前3D打印還有許多未解決的問題 ,3D打印仍以原型制造和實驗線為主,生產(chǎn)率還不夠高,無法保證整個供應(yīng)鏈的良好利潤率。以增材制造為基礎(chǔ)的金屬零件生產(chǎn)雖然增長迅速,但仍有許多需要鞏固的地方,尤其是在認證流程、質(zhì)量控制方法和機械性能的可重復(fù)性方面。
3D打印對于制造幾何形狀高度復(fù)雜的零件非常有利,液壓歧管是3D打印發(fā)揮優(yōu)勢的一類零件。這些組件用于管理油壓回路中泵、閥和執(zhí)行器之間的流量通信,傳統(tǒng)的液壓歧管是從不銹鋼或鋁合金坯料開始制造的,傳統(tǒng)上,閥塊制造從鍛造原材料開始,然后進行機加工、修邊、鉆孔,最后組裝。這個過程既耗時又復(fù)雜,幾乎沒有優(yōu)化空間,并且通過CNC機加工鉆孔工藝完成內(nèi)部通道的加工,這通常非常昂貴,且精度難以控制。
液壓歧管實際上非常適用于3D打印設(shè)計,因為它們具有內(nèi)部管道和復(fù)雜的特征,此外,3D打印帶來的液壓歧管重量/體積優(yōu)化無疑是另一個重要的優(yōu)勢。
對于3D打印的測試,實際上,3D打印金屬合金的靜態(tài)行為表征方面已經(jīng)達到相當成熟的置信水平,然而有關(guān)于增材制造的金屬合金疲勞和蠕變機械性能具有不確定性。尤其是孔隙率可能帶來過早疲勞損傷,這種缺陷會引發(fā)潛在開裂。
然而,業(yè)界在減輕這些制造缺陷方面已經(jīng)取得了許多進展,包括通過熱處理和 HIP(熱等靜壓)等特殊工藝可以改善這些問題。