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3D打印仿生學(xué)合金結(jié)構(gòu)助空客A320成功＂瘦身＂

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責(zé)任編輯：傳說的落葉時(shí)間：2015-12-10 11:01

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[導(dǎo)讀]空中客車直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）技術(shù)制造出了一種名為scalmalloy的超強(qiáng)度仿生學(xué)合金隔離結(jié)構(gòu)。

航空業(yè)是應(yīng)用金屬3D打印最為活躍的產(chǎn)業(yè)之一。許多大公司都已經(jīng)將這項(xiàng)技術(shù)用于制造飛機(jī)零部件了，這其中就包括了著名的空中客車。最近，在剛剛完成了對帶有3D打印部件的引擎進(jìn)行的測試后，這家航空巨頭又與知名軟件商Autodesk的Living設(shè)計(jì)工作室聯(lián)手，使用直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）技術(shù)制造出了一種名為scalmalloy的超強(qiáng)度仿生學(xué)合金隔離結(jié)構(gòu)，成功為自己的經(jīng)典機(jī)型A320實(shí)現(xiàn)了瘦身。

在這之前，空客已經(jīng)用金屬3D打印制造了許多飛機(jī)的外部和機(jī)械零件，而這次卻是首次將其用于制造機(jī)艙結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)不僅比原先的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高，而且輕了55磅之多。它將被用于隔離客艙和后面的廚房。其替代測試將最早于2016年進(jìn)行，如果成功，該結(jié)構(gòu)將在同一年被大量生產(chǎn)，然后應(yīng)用到每架新的A320上，由此帶來的“瘦身”將可以減少96000噸二氧化碳的排放。

在新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，Autodesk的Living設(shè)計(jì)工作室扮演了關(guān)鍵角色。“該結(jié)構(gòu)是由總共7批次制造出來的122個(gè)3D打印部分組成的，”工作室的領(lǐng)導(dǎo)者David Benjamid解釋說，“我們的目標(biāo)是將其減重30%，所以生成設(shè)計(jì)就是十分必要的。設(shè)計(jì)是有限制的 — 該結(jié)構(gòu)只能通過4個(gè)點(diǎn)與機(jī)身相連，如果有必要，就需要從上面切掉一部分，再創(chuàng)建出一個(gè)與機(jī)艙相連的延伸結(jié)構(gòu)。所以，我們借鑒了一些仿生學(xué)原理。”最終的結(jié)果比預(yù)期的還要好，隔離結(jié)構(gòu)減重超過了30%，達(dá)到了45%。

隔離中用到的仿生學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)際上是一種由互相連接的點(diǎn)組成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。它可以大大減少材料的使用。另外，該結(jié)構(gòu)還有一個(gè)特點(diǎn)，那就是其中的點(diǎn)可以在受到?jīng)_擊時(shí)斷裂，從而保證整體留在原位。

制造新結(jié)構(gòu)的材料scalmalloy實(shí)際上是一種由空客子公司APWorks研制的鋁-鎂-鈧合金。“我們使用了DMLS打印機(jī)，并加入了稀土添加劑，”空客的創(chuàng)新部門經(jīng)理Bastian Schaefer表示，“新的結(jié)構(gòu)擁有很高的強(qiáng)度。我們對其進(jìn)行了嚴(yán)格的測試，結(jié)果它的表現(xiàn)比現(xiàn)有的任何其它合金制品都要好。”

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