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Airbus Concept Plane with 3D Printed 'Sun Roof'

空客、捕食者无人机和多材料3D打印技术



Airbus Concept Plane with 3D Printed ‘Sun Roof’

本周,福布斯 网站上有一篇很棒的关于3D打印技术的文章,已经在各大社会媒体中流传开来。该文章探索了应用于飞机的全尺寸3D打印技术进展,并为某款正在设计阶段的空客客机提出一种“概念机身”。

我对 EADS (空客的母公司)的产品关注已久,看上去他们在把3D打印技术应用于飞机和防御体系产品的制造方面有着极大进展——尤其是在3D打印机翼、无人驾驶飞行器(UAV)甚至新型防弹衣(!)的发展方面,其中后者的基础是复杂的3D打印几何结构,工作原理如同肌肉,在遇到某个方向的击打后会收缩变得更加紧实。

这其中最有趣的是他们在最终产品系统或部件上3D打印技术的创新应用,正是在这里,3D打印技术在航空航天领域上的优势才最为显著。



机翼——类似于鸟翼的内部结构

让我们以机翼举例。告诉那些最近没有温习过鸟的解剖图的人,鸟的翅膀跟机翼(见上图)非常相似:为适应飞行它是中空的——但中间充满交叉的支架或桁架,在把整体重量保持在最小的同时加强了结构强度。但模仿鸟骨几何结构需要很多人造组装部件和大量的细节元件——这些都会增加最终机翼结构的重量。

拥有波音737翼展的“Eitan”UAV——3D打印技术能在更小的平台上实现同样的性能吗?

C我们能再往远处想想吗?想象一下如果我们可以制造那一架3D打印无人机——但这次是利用多材料3D打印机——例如是 Objet Connex 系统.的。这就可以通过利用不同的多材料强度梯度更好地优化负载分布——都在这个无缝结构内。你可能已经见过以下这张图片了——它来自我们最近的教育博客 ‘3D打印材料分布’ (蒙Payne和Michalatos提供),它把这种概念进行了更细致的分析。从上文看一下透明材料内部的白色材料如何协助支持负载分布的——而白色和透明材料是同时3D打印在一起的,是相互连接的同一块。
我们在开始提到的福布斯的文章也提供了一些Objet Connex的良好例证——但是通过引证以上的模型概念,未来的飞机制造商可以制造单独的机翼或机身,使它们“想强就强,要轻则轻”。
谈到飞机,以下图片中的3D打印飞机原型长仅有25厘米,由Objet Connex 500多材料3D打印机 制造。
飞机的主要部分(机身,引擎,螺旋桨叶片等)是通过把刚性黑色和刚性白色材料的混合物同各种灰色“数字材料”媒介物一起喷出形成,而后者是由选择性黑白材料混合物组成。除了透明的窗户和螺旋桨轴帽(分别打印之后粘到相应位置)之外,这部模型就没有组装的部分了。
也许不久以后,我们就可以迎来金属和多材料结合的3D打印技术共同制造飞机的全新时代,届时,有着“天窗”概念的空客乃至一个全新系列的高级超强功能微型无人机都将实现。无论是哪种飞机,未来每一分钟都在变得更加激动人心!



利用刚性透明和刚性白色材料制成的桁架支撑物——由Objet Connex的“单一生产步骤”3D打印而成

这篇博客同时也: 英语 法语 日语 韩语 葡萄牙语(巴西)

Sam Green, Head of Marketing for Rapid Prototyping Solutions, Stratasys

Sam Green, Head of Marketing for Rapid Prototyping Solutions, Stratasys

Sam Green is Head of Marketing for Rapid Prototyping Solutions at Stratasys.

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