【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】3D打印的技術(shù)從其誕生開始，就一直是社會各界關(guān)注的焦點(diǎn)。而作為當(dāng)今世界具影響力的高新科技之一——航天工業(yè)，目前也已經(jīng)將發(fā)展方向與3D打印技術(shù)靠攏。3D打印是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。其大優(yōu)點(diǎn)就是無模具制作，由電腦藍(lán)圖直接制作實(shí)物。這對于航天事業(yè)這樣高消耗的工程可以帶來很多的優(yōu)點(diǎn)：

1.節(jié)省材料，大力提高材料使用率。由于使用了無模具打印，無疑可以省去大量制作模具的材料。

2.提高制作精度，降低制作難度。航天零件的精度要求相當(dāng)之高。毫無疑問，由電腦直接控制打印的零件，精度遠(yuǎn)高于由模具生產(chǎn)的零件精度，而模具制作的難度也可免去。

3.制作周期短，可迅速補(bǔ)充零件。減少了模具的生產(chǎn)，制作周期自然而然的可以減短。

4.制作材料各部分可控。傳統(tǒng)模具生產(chǎn)是，將材料注入模具，其模具內(nèi)的變化難以控制，而3D打印則可控制零件打印的各個(gè)部分的材料。

這些優(yōu)勢無疑成了各國加快3D打印技術(shù)研發(fā)與投資力度的重要推動力。航天工業(yè)的強(qiáng)弱是衡量一個(gè)國家科技力量的標(biāo)尺。而發(fā)展航天事業(yè)也是各個(gè)國家比拼國力，爭奪太空資源的必要手段，因此各國紛紛加大3D打印在航天航空的籌碼。

美國

美國宇航公司AerojetRocketdyne早在今年1月就宣布將通過3D打印等前沿技術(shù)為美國宇航局（NASA）開發(fā)MPS-130CubeSat衛(wèi)星模塊化推進(jìn)系統(tǒng)，而現(xiàn)在，該公司終于與NASA簽訂了正式的開發(fā)合同。

據(jù)了解，MPS-130推進(jìn)系統(tǒng)大部分都將采用3D打印的零部件。除此之外，MPS-130還會用新型的綠色推進(jìn)劑AF-M315E取代之前航天界通常使用的肼類推進(jìn)劑。這不僅會給予CubeSat比其它大型衛(wèi)星更強(qiáng)的力量，令它具備更長的持續(xù)性，更強(qiáng)的恢復(fù)力，以及在高、低軌道時(shí)更強(qiáng)的機(jī)動性，而且會令其更容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的接近操作和編隊(duì)飛行。

德國

德國MTU公司稱，3D打印技術(shù)可以幫助航空制造商減少工裝模具的使用，在生產(chǎn)少量樣件時(shí)，設(shè)計(jì)也可以更加靈活，這使得生產(chǎn)零部件的固定投入成本大幅下降，因此該公司將在航空發(fā)動機(jī)業(yè)務(wù)上力推3D打印技術(shù)。在近日的范堡羅航空展上，MTU公司就為普惠公司提供了先進(jìn)的齒輪傳動渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)GTF。

英國
　　
英國商務(wù)大臣AnnaSoubry近期對外宣布，投資1000萬英鎊用于發(fā)展3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用，以幫助英國保持在航空航天領(lǐng)域中的競爭力。這是AnnaSoubry在近期訪問考文垂的制造技術(shù)中心期間宣布的，這一中心將允許大小企業(yè)，開發(fā)新材料和新工藝，如輕質(zhì)碳纖維在航空航天領(lǐng)域中的各種應(yīng)用。此外，中心還將幫助研究人員開發(fā)發(fā)動機(jī)和配件，包括起落架，內(nèi)飾元素等。

俄羅斯

近日，俄羅斯航空材料研究所（All-RussianInstitute of Aviation Materials，VIAM）正在和俄羅斯高等研究基金會（Foundation forAdvancedResearch，F(xiàn)PI）一起開始建造一個(gè)由VIAM小型3D打印引擎驅(qū)動的無人機(jī)。FPI的副會長AlexanderPanfilov指出，VIAM和FPI將一起進(jìn)行3D打印實(shí)驗(yàn)，推動俄羅斯增材制造業(yè)的發(fā)展。而實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，兩者將繼續(xù)合作來發(fā)展增材制造技術(shù)，拓寬材料的范圍，同時(shí)發(fā)展自己獨(dú)特的3D打印站。

反觀中國，目前中國3D打印技術(shù)發(fā)展依然面臨諸多挑戰(zhàn)，總體處于新興技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化初級階段。在航天航空領(lǐng)域，3D打印技術(shù)貢獻(xiàn)甚少，相對于每年約5000億美元的行業(yè)產(chǎn)值而言顯得微乎其微，主要應(yīng)用包括無人飛行器的結(jié)構(gòu)件加工；生產(chǎn)一些的特殊的加工、組裝工具；渦輪葉片、擋風(fēng)窗體框架、旋流器等零部件的加工三方面。未來，3D打印零部件設(shè)計(jì)需求將增大，私人飛行器的設(shè)計(jì)發(fā)展和定制化需求也將不斷增長。

如今，3D打印在航天事業(yè)中逐漸普及，但3D打印技術(shù)在大型零部件的制作上有很大的局限性，其內(nèi)部壓力的變化會使零部件變形，其材料強(qiáng)度也一定程度上影響著打印材料的強(qiáng)度。這兩點(diǎn)是3D打印技術(shù)目前所遇到的絆腳石，因此3D打印技術(shù)在航天航空領(lǐng)域的普及之路仍有很長一段路要走。