3D打印机打印出来的战斗机能飞吗?

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这还是不太现实的。飞机不止有结构,还有各种设备、管路、电缆等,这些如何用3D打印去做?很难想象一个用3D打印出来的惯导设备或是机载计算机有谁敢用(精度不满足)。轮胎里面一层一层的纤维,座椅上的皮套,导弹里的战斗部如何去打印?电缆啥的你怎么去打印?打印出来各种力学特性是否满足,飞着飞着断了咋整?有些管路有振动应力要求或者热应力要求,随时都面对几百度的高温或者气动振动环境,3D打印如何满足?即使是结构,3D打印也有很大局限性。很多结构是需要有特殊的表面处理工艺要求,这个如何去在3D打印中实现?同时,很多的结构件表面粗糙度要求很严格,3D打印的精细程度来说,现在还不是很容易搞。诚然,3D打印很有用,也会有很大的发展潜力,但它只是工艺方法中的一种。每种工艺都有自己适合的地方,要用3D打印这么一种方法打印现代战斗机这种高度系统化集成化的东西,在很长一段时间内,还是很困难的。

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从来没有哪家机构正式发表过可以3D打印整架飞机(小型无人机除外)。美国的F22,FA18大黄蜂,中国的歼15也都是只有部分零件采取了增材制造的技术进行建造。所以既然没有全部一体成型的飞机,何来能够起飞一说。增材制造这一技术目前还面临很多挑战。比如精度规额等等。但是伴随着诸多核心技术的突破,比如激光头,软件优化等等,增材制造的精度和速度在短短二十几年前得到了质一般的提升。虽然目前仍旧有不足,但是向那些传统的锻造技术可是有着几千年的历史积累啊。因此增材制造肯定会成为日后设计高精复杂零部件的主要方式,因此我们应该对之抱以期待。经常听到国内3D打印技术的深度可以和美国相媲美。

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现在的3D打印良莠不齐,很多新闻报道都是花大篇幅赞美,最后一段说它的局限性——然而最后这一段往往是重点,一句话概括就是”中看不中用“。乐观地说,在金属增材制造范围,钛合金目前是公认特别成功的案例,主要因为成型过程中涉及快速冷却,形成近马氏体的高强度的微观组织,加以适当的反复受热和热处理,即可达到传统锻造所不及的超精细韦氏交织结构。然而这绝不是个例,高温合金、铝合金、不锈钢、贵重金属等也正朝此方向齐头并进。他们的共同特点是都主要集中在航空航天、医疗等小批次、高精尖、高附加值、高设计自由度的领域,这既是3D打印目前的局限所在也是推动其不断发展的优势所在。金属增材制造技术既然是一种由微观到宏观的加工技术,因其过程具备极高的自由度和可控性,恰恰有可能通过动态控制加工参数,控制这种类似于激光(电子束)焊接的微观冶金过程,进而 实现金属局部微观组织的精密控制,只是目前的科研积累和工业实践远未达到此水平。实现这种微观冶金技术的精密可控,将是高端金属增材制造发展的主要方向。现实是,很多做金属3D打印的厂家连最基本的变形、致密度、缺陷、残余应力、不均一性等问题都没完全解决,即使是公认最优秀的电子束熔融厂家之一瑞典Arcam都不能完全解决以上问题,但其部分简单形状的钛合金小型器件已接近完美。相信在不久的将来,随着科研和实践的双重推动,这项‘未来科技’必将带来航空、运动、首饰、医疗等领域的重大革新。

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