“ 不約而同，2016成為制造領(lǐng)域普遍看好的3D打印產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)年，在牙科、醫(yī)療和珠寶陸續(xù)出現(xiàn)3D打印進入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域后，阿奇夏米爾與EOS在2016年將3D打印推向模具產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域的合作計劃也將金屬3D打印的視線聚焦在產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域。

而如今，隨著GE通過增材制造工廠生產(chǎn)噴油嘴。Airbus亦摩拳擦掌，計劃在2016年通過3D打印來批量生產(chǎn)最終零部件。

金屬？對，沒錯！

空客已經(jīng)通過3D打印生產(chǎn)的零件是塑料零件，包括通過Stratasys的FDM設(shè)備生產(chǎn)的零件已經(jīng)有幾百件在空客A350飛機上服役。并且空客還通過Stratasys的FDM設(shè)備生產(chǎn)備品備件。

而2016年將實現(xiàn)3D打印進入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域的是金屬3D打印。之前，空客與Lazer Zentrum North工程公司以及歐特克的The Living設(shè)計工作室合作，為空客A320飛機開發(fā)了一個大尺寸的“仿生”機艙隔離結(jié)構(gòu)。通過新型超強、輕質(zhì)合金材料使用直接金屬激光燒結(jié)成型技術(shù)3D打印而成。這項工作已經(jīng)進行了5年，2016年，空客將開始這種名為Scalmalloy的零件的串行生產(chǎn)。3D科學(xué)谷了解到該零件的生產(chǎn)設(shè)備為Additive Industries的MetalFAB1系統(tǒng)，這個巨大的綜合性金屬增材制造設(shè)備在可重復(fù)性、生產(chǎn)率和靈活性方面是其它同類系統(tǒng)的10倍。

圖：Scalmalloy機艙隔離結(jié)構(gòu)

2016年，空客首先實現(xiàn)的是鈦金屬的3D打印產(chǎn)業(yè)化，因為鈦是最昂貴的材料，通過3D打印對減少鈦金屬的浪費將起重要的作用。大約在2017年底，空客將在這一應(yīng)用范圍擴展到不銹鋼和鋁件的加工。

這個計劃將通過一個內(nèi)部生產(chǎn)（空客三個歐洲工廠包括德國，英國和法國）以及外部外包的生產(chǎn)來進行。其中一個外包工廠是Premium Aerotec公司（PAG），這家公司在德國北部開設(shè)了第一家金屬增材制造工廠。

3D科學(xué)谷了解到空客目前的設(shè)備包括Concept Laser,?SLM Solutions, 以及EOS。這些都是選擇性激光融化設(shè)備。而其位于英國的工廠在嘗試實用Arcam的EBM選擇性電子束融化工藝制造零件。

空客還通過Sciaky的電弧焊3D打印設(shè)備以每小時高達1公斤的沉積速率來制造大型零件。然而，這項技術(shù)主要集中如何減少成本和時間，而不是用于輕量化零件的制造，而輕量化是航空航天業(yè)的承諾和發(fā)展方向。

空客與南非的Aerosud航空工程公司合作，嘗試更大尺寸的3D打印制造技術(shù)。這項技術(shù)生產(chǎn)的零件計劃在2018年用于工業(yè)上的使用。目前打印鈦金屬的速度是66立方毫米/秒，也就是每小時1kg，零件的尺寸更是達到了2米，對于3D打印行業(yè)來說這是個驚人的尺寸。

金屬3D打印,?自動化在發(fā)生

事實上，金屬3D打印機制造商也把目光投向了工廠自動化，3D科學(xué)谷也覺得好奇，為什么大家不約而同地將目光投向生產(chǎn)領(lǐng)域？

其實拿Concept Laser的Xline 1000來說，加工的時候需要1噸鈦粉。現(xiàn)在，Concept Laser的Xline 2000可以打印一個全尺寸的發(fā)動機缸體，這些材料和打印完成的零件都不是人手工能夠搬動的。如果一個工廠里有幾十臺這樣的機器，這個過程將必須是自動化來完成。空客相信在2年內(nèi)將看到更多的自動化增材制造工廠。

行動？需趁早

然而，金屬3D打印機進入生產(chǎn)領(lǐng)域的一個制約因素來自設(shè)備廠商。我們大概不能看到市場上在2年內(nèi)增材制造工廠大面積出現(xiàn)，現(xiàn)在金屬3D打印機廠商生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)能已經(jīng)達到極限，訂單在排隊，訂購機器到等待機器制造完成，再安裝好，這個周期就很長。

另一個問題市場上缺乏熟悉增材制造零件設(shè)計的工程師，舉例來說即便是現(xiàn)在的CAD設(shè)計工程師，當(dāng)他們面對如Autodesk下一代CAD軟件Fusion 360的時候，他們也會不清楚這個軟件的強項在哪里，而要突破傳統(tǒng)加工方法對思維帶來的限制，為增材制造而設(shè)計，這更需要時間。

仿生力學(xué),?開啟美好未來

仿生結(jié)構(gòu)帶來材料使用率和力學(xué)性能的良好結(jié)合，就像空客前沿技術(shù)與概念部門經(jīng)理Peter Sander先生手上的這兩個輕量化零件一樣，這就是為什么增材制造會走進工廠，這就是增材制造的價值所在。