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3D打印将改变航空航天和国防的方式

2020-12-11 返回列表

热搜:3D打印将改变航空航天和国防的方式

航空航天和国防工业正在从增材制造技术的关键进步中受益。

增材制造(AM)于2014年首次撞上停机坪,当时空中客车公司生产了一个小的金属支架,以帮助将发动机固定在其商用喷气客机之一上。这标志着航空业公司探索采用AM的不同方法的令人兴奋的实验浪潮的开始。如今,通过AM快速按需生产零件的能力为开创性效率铺平了道路,并正在迅速改变行业运作方式。

据报道,航空航天是使用增材制造的最大单一产业,Wholers评估其价值超过10亿美元。MarketsandMarkets预测,航空航天和国防增材制造的轨迹将以23.2%的年复合增长率增长,到2023年预计将达到4.76b美元的综合市场价值。

增材制造材料的创新进步是推动这些行业采用率提高的主要动力。越来越多的材料(包括高温AM聚合物和复合材料)为快速生产可耐飞行的零件创造了新的机遇,这些零件可以承受例如180°C的温度,并满足可靠性,可重复性和性能的行业标准。

以下是AM技术和材料的进步带给航空航天和国防工业的六个主要好处:

易于更换过时的零件。 在国防部门,陈旧零件是维持工作的巨大问题。军方拥有许多已有20多年历史的资产,要修理这些资产可能是一个重大的采购问题。特别是需要更换零件时。为什么?因为原始制造商不再经营或不再支持该系统。通常甚至没有原始图纸或设计可用于需要更换的零件。但是,使用AM可以对零件进行反向工程并快速进行替换。例如,可以对零件进行3D扫描,然后进行数字修复以重新创建原始模型,以进行通宵的3D打印。这意味着军方可以进行快速维修,以在最少的停机时间内保持其资产正常运转,这有助于使战斗人员时刻准备就绪。

定制工具。 如果AM不是最终产品的最佳制造解决方案,它仍然可以为传统制造方法提供协同支持。例如,由于缺乏用于大规模生产零件的原始定制工具和用于维护零件的定制工具,因此无法生产一些传统飞机零件。这些工具购买少量的替换零件可能会成本高昂-中小型工具的价格高达50,000美元,如果零件由铝或钢制成或变得更加复杂,则价格会更高。现在,AM可以按成本的一小部分按需生产高级聚合物,复合材料甚至金属的相同工具。

更安全的材料。 遗留飞机中使用的某些材料最近被确定为有毒/致癌物质。当然,包含这些材料的老化零件的替代品必须使用符合当今标准的安全材料制造。AM的优点在于,航空航天和国防工业现在可以从各种先进的无毒聚合物中进行选择,以替代那些有害物质,并确保其操作人员和维护人员的安全。

更清洁的环境。 与传统制造方法相比,增材制造对环境的影响更低。常见的减法制造涉及从一块物料开始,然后将其研磨成最终产品,从而产生大量废料。相比之下,增材制造的工作原理是通过增材制造各层直至获得所需的形状,几乎所有使用的材料都直接掺入最终产品中。

更低的花费。 正如业内许多人都非常了解的那样,一些承包商对不应该那么昂贵的零件收取高昂的费用。但是,航空航天和国防组织常常别无选择,必须付出代价,因为他们别无选择。但是,在现场使用工业级3D打印机时,可以按需打印零件和工具。随着时间的流逝,对于客户和供应商而言都是胜利。两者都可以节省时间和成本,从长远来看可以提高盈利能力,因为资金可以用于支持现在和将来的其他功能。对于当前的承包商和国防客户而言,这都是一个胜利。工业AM平台改变了这些独特的航空航天和国防伙伴关系的游戏规则。

供应链较短。 能够在需要时3D打印定制组件是一个巨大的优势。首先,它通过允许航空航天和国防公司维持理想的库存水平来提高总体效率。其次,它们可以减少运输零件所需的时间和金钱,从而拉紧供应链。最后,它们可以大大加快产品上市时间。组织无需等待数周时间才能从供应商处获得工具或零件,而是可以在一天或一夜之间打印零件,并使他们的资产快速恢复运营。这在国防工业中尤为重要,在国防工业中,做好任务准备可能意味着战斗胜负之间的区别。

本质上,航空航天和国防工业不仅有望从增材制造的变革能力中受益匪浅,而且还能从中受益。他们为其他行业(从汽车到电子产品,消费品和生物医学)的发展创造了路径并引领了其他行业的发展之路。增材制造为行业参与者提供了一个独特的机会,可以以相关的速度快速按需生产零件,节省资金,减少浪费并简化供应链。展望未来,最好的组织将在数字时代取得成功。

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