世界首架3D列印客機 21公斤中的迷你客機

世界首架3D列印客機是什麼樣子？3D快速成型技術是眾多快速成型技術之一，速成型技術大致可分為7大類，包括立體印刷、疊層實體制造、選擇性鐳射燒結、熔融沉積成型、三維焊接、三維列印、數碼累積成型等。近日，全球知名航空製造公司，法國空中客車公司在柏林航展上，展示了旗下最新設計的一款客機，這款用3D列印技術製造的客機，成為了世界上首架3D列印的客機。下面就跟本站一起具體看看世界首架3D列印客機等相關內容。

法國空中客車公司，作為世界上最大客機的設計生產商，其自身實力絕對得到了世界的認可，而此次空客公司，突然在柏林航展上亮相這款名叫Thor（TestofHigh-techObjectivesinReality，高科技物件的現實測試）的3D列印客機，讓整個世界都開始猜測空客公司此舉意欲何為。

據空客公司介紹，這架長4米、重量僅僅21公斤的客機，不僅僅是一架航空模型，這架迷你客機包含了正常的大型科技的所有設計，除了沒有窗戶之外，這就是架真正的客機，如果將它等量放大，這就是架每天在機場飛行的空中客車。

Thor是空客公司目前技術革新的一種嘗試，據空客公司介紹，這架飛機除了電器元件之外，整架飛機都是使用一種名叫聚醯胺的材料打造而成，這種材料具有重量輕和韌性強等優點，這次在Thor上嘗試的技術，會逐步應用到空客最新的A350客機的設計當中。

儘管這架3D列印客機只有4米長，並不能將乘客帶上藍天，但3D列印技術的發展，已經是日新月異，對於精密和整合化程度極高的大型客機，也能實現3D列印，這對於未來的航天工程的設計創新無疑會帶來極大的推動。

3D列印技術應用

中航鐳射技術團隊早在2000年前後，就已經開始投入“3D鐳射快速成型技術[1]”研發，起初屬於跟隨美國的學習階段。2005年後，美國從事鈦合金鐳射成型製造業務的商業公司Aeromet由於始終無法生產出效能滿足主承力要求的大尺寸複雜鈦合金構件，沒有實現有價值的市場應用而倒閉。但中航鐳射技術團隊並未因此放棄，在國家特別是軍方資金的持續支援下，又經過數年奮鬥，終於自主突破了“惰性氣體保護系統”、“熱應力離散”、“缺陷控制”、“晶格生長控制”等多項世界技術難題、生產出結構複雜、尺寸達到4m量級、效能滿足主承力結構要求的產品，具有了商業應用價值。

中航鐳射經過10多年理論與技術積累，攻克了對國傢俱有重大應用價值的耐高溫難變形金屬（包括鈦合金、高強鋼、耐高溫高強鋼）大型結構件的鐳射3D焊接快速成形技術。與傳統工藝相比，它節約了90%的十分昂貴的原材料，和相當於材料成本1~2倍的加工費用，創造了製造領域90%超高毛利率的神話。

中航鐳射的3D成型技術在財政部進行國有智慧財產權價值評估時，價值超過1億，史無前例。據悉，不久，該專案還有望獲得代表國家技術領域最高榮譽的國家技術發明一等獎。而與國外類似企業對比，無論從綜合技術水平還是技術成熟度看，中航鐳射都具有一定優勢。

3D列印技術研究方向

（1）提出“鐳射熔覆多元多相過渡金屬矽化物高溫耐磨耐蝕多功能塗層”研究新方向，研究出Cr3Si/Cr2Ni3Si等耐磨效能優異並同時具有“反常磨損-載荷特性”、“反常磨損-溫度特性”、“不粘金屬特性”等性質的過渡金屬矽化物多功能塗層材料新體系10餘個，系列研究論文被《AdvancedCoatings&SurfaceTechnology》國際期刊“專題報道”；

（2）在對高推重比航空發動機關鍵摩擦副零部件高溫高速“超常”摩擦學行為深入研究基礎上，研究出含碳量高達9～12%的“鐳射熔覆超高碳Cr-Ni-C高溫自潤滑特種耐磨塗層新材料”，在我國某新型航空發動機關鍵熱端高溫耐磨運動副零部件上得到成功應用，獲“國防科學技術獎”二等獎；

（3）在對鈦合金非接觸鐳射熔化冶金晶體擇優生長特性深入實驗與理論研究的基礎上，發明“定向生長柱晶鈦合金鐳射區域約束熔鑄冶金材料製備與發動機葉片等複雜零件鐳射直接成形新技術”，鈦合金高溫持久壽命提高10倍以上；

（4）突破飛機鈦合金等高效能金屬結構件鐳射快速成形關鍵技術及關鍵工藝裝備技術，鐳射快速成形BT20鈦合金機身關鍵結構件通過裝機試飛前構件全部地面考核並已通過裝機評審即將完成實際裝機應用；將“合金超純淨精煉”、“定向凝固”、“快速凝固”等三大先進高溫合金製備技術與“鐳射快速成形技術”有機融合為一體，提出“超純淨徑向微細柱晶梯度組織高效能高溫合金渦輪盤”新思路及其近終形零件鐳射直接成形制造新技術，成功製造出直徑達450mm的超純淨徑向微細柱晶梯度組織高效能高溫合金渦輪盤件；

（5）發明了“水冷銅模鐳射熔煉爐”及難熔、難加工、高活性金屬材料鐳射熔鑄材料製備與零件直接成形新工藝”，成功實現W等難熔合金及W/W5Si3等難熔金屬增強超高溫“原位”複合材料及其零件的鐳射熔鑄冶金製備與成形制造，為難熔難加工高效能合金材料的製備與複雜零件成形制造找到了一條新的途徑；

（6）發現“高Jackson因子小面晶體”光滑液-固介面及臺階生長機制對凝固冷卻速度及介面過冷度的高度不敏感性，對在經典凝固理論中被廣泛接受的“隨凝固冷卻速度或介面過冷度的增加、小面晶體液/固介面結構將由原子尺度光滑向原子尺度粗糙轉變、生長機制由側向生長向連續生長機制轉變”經典凝固理論“著名推論”的適用範圍進行了合理補充。