ATI 发布美国 3D 打印未来的新路线图… – 3D打印行业资讯网

英国航空航天技术研究所 (ATI) 与制造技术中心 (MTC) 合作，制定增材制造 (AM) 的新战略和路线图。

该文件列出了英国到 2028 年需要采取的行动，以利用不断增长的增材制造航空航天市场，ATI 预计到 2033 年该市场将达到 100 亿英镑。

ATI 预计，到 2030 年，民用航空航天应用中英国制造的 3D 打印可飞行部件的数量将出现“数量级增长”。该组织希望这些零件将由“功能齐全的端到端英国供应链”开发和交付。

据报道，随着行业为下一代商用飞机做准备，未来几年技术发展需要与产品决策同步。该组织强调需要扩大增材制造从研发到最终用途零件生产的规模。

ATI还强调，增材制造在实现航空业到2050年实现净零排放的承诺方面发挥着关键作用。

根据增材制造路线图，3D 打印将在未来十年提高英国航空航天业的全球竞争力。

该路线图的合著者、ATI 结构、制造和材料技术负责人 Alex Hickson 表示：“扩大飞机中增材部件的功能和采用是实现‘零目标’的关键驱动力。”

“该路线图制定了战略方向和里程碑，这对于确保英国在该领域保持竞争力并提供经济效益至关重要。”

3D打印在航空航天业的兴起

ATI 的战略和路线图强调了增材制造在提高燃油效率、提供卓越的热管理和减轻零件重量方面的潜力。

它还强调了 3D 打印能够将复杂的组件组合成单个零件，从而降低生产成本、减少浪费并最大限度地减少体力劳动。通过减少开发时间和成本，增材制造还可以加快高价值航空航天产品的上市时间。

这些优势使得全球航空航天制造商对 3D 打印机的采用激增。 ATI 的路线图重点介绍了空中客车公司、波音公司、通用电气航空航天公司、通用原子航空系统公司。劳斯莱斯和其他使用增材制造的公司一样。

具体来说，GE 将在其未来的 GE9X 发动机中包含超过 304 个金属 3D 打印部件。在其他地方，仅波音公司就为民用和国防航空航天应用生产了 70,000 多个金属和聚合物 3D 打印零件。通用原子公司已对 350 多个可飞行的增材制造零件进行了认证。他们的无人机飞行时间已超过 30 万小时。

英国航空航天 3D 打印的未来

尽管增材制造的采用有所增加，但 ATI 相信英国航空航天领域仍有尚未开发的潜力和机遇。

根据该战略，英国组织生产的目前使用的单个金属 3D 打印民用飞机零件不到十个。这是“尽管迄今为止付出了巨大的努力和投资”。

英国政府研究与创新 (UKRI) 已支持 811 个增材制造相关项目，在 2013 年至 2023 年间提供了超过 5.52 亿英镑的资金。此外，ATI 计划已获得超过 1.2 亿英镑的资金，其中包括为航空航天领域提供的近 7200 万英镑的赠款资金。

该组织的战略指出，到本世纪末，3D 打印应在英国国防和民用航空航天工业中广泛普及。如果不这样做，可能会导致“飞机长期被排除在外”。

据报道，英国拥有在最终航空航天零部件生产中从研发转向全面 3D 打印的所有必要要素。这包括一个“全面的增材制造网络，拥有机器原始设备制造商、快速增长的供应链和无与伦比的学术成就。”

该路线图确定了防止这种情况发生的四个关键挑战领域：供应链可持续性、更高效的资格认证、更低的零件成本和增强的应用能力。据报道，克服这些挑战将增强对增材制造的信心，“使决策者能够自信地将技术整合到未来的项目中。”

ATI 的增材制造战略和路线图是在与 OEM 厂商以及航空航天供应链中 50 多个合作伙伴协商后制定的。该出版物包括空中客车公司、伊顿公司、吉凯恩航空航天公司和劳斯莱斯公司在航空航天工业中的 3D 打印案例研究。

MTC 相信，新的路线图将使 OEM 和一级供应商能够就在何处、何时以及如何针对下一代飞机优化 3D 打印做出更明智的决策。

MTC 未来移动副总监凯蒂·米尔恩 (Katie Milne) 补充道：“反过来，供应链可以在所需组件上市时创造生产能力，并帮助确保英国航空航天制造业的光明未来。”

增材制造在英国航空航天工业的扩张

尽管在扩大英国航空航天领域的增材制造规模方面仍有大量工作要做，但一些本土公司已经走在了前面。

英国航空航天公司 BAE Systems 目前正在生产一款超音速验证机，以支持全球战斗机计划 (GCAP)。该载人原型机将受益于一系列新的隐形技术，以支持英国下一代“暴风雨”战斗机。

值得注意的是，该公司正在使用增材制造来生产演示器的关键结构部件。 BAE Systems Tempest 负责人 Paul Wild 表示，“飞机上的某些部件目前无法通过增材工艺以外的任何方式制造。”据报道，增材制造设计 (DfAM) 也被用于结构零件的生产。

英国《金融时报》报道称，BAE 还在 3D 打印模具，用于生产战斗机的碳纤维部件。当使用传统方法制造时，这些“模具”通常在 26 周内完成。据报道，3D 打印可将生产时间缩短至三周。 BAE此前表示，Tempest的30%部件将采用3D打印。

在其他地方，总部位于英国伯明翰的 GKN Aerospace 声称每天有 100,000 架商业航班上发现其 3D 打印飞机部件。该公司高级科学工程师 Liam Pang 在 TCT 3Sixty 2024 上发表讲话时表示，这些产品范围从可 3D 打印的喷气发动机到 DfAM 优化的液压适配器单元。

吉凯恩也是与欧洲航天局和航空航天公司阿丽亚娜集团持续合作的一部分。作为此次合作的一部分，该公司使用激光粉末 3D 打印技术为阿丽亚娜 6 号火箭生产可重复使用的火箭发动机涡轮机，据称已将涡轮机成本降低了 90%。

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主图显示了采用航空航天技术研究所制服的飞机渲染图。图片由 ATI 提供。