事實上，當(dāng)“3D打印”已經(jīng)成為一個熱詞，流行于人們?nèi)粘Ｉ畹暮芏囝I(lǐng)域時，對于其在航空制造技術(shù)上的應(yīng)用，業(yè)內(nèi)人士卻始終慎之又慎。
“我對3D打印在航空制造業(yè)的運用感到非常興奮。這是一項很有意思的創(chuàng)新，雖然還處于初級發(fā)展階段，但就像是電腦的發(fā)展，你不知道它還會給你帶來什么樣的驚喜，”通用電氣(GE)航空集團的一位技術(shù)人員對記者說。
GE航空集團是世界最大的民用和軍用飛機發(fā)動機、部件和集成系統(tǒng)制造商。在GE航空參觀的兩天里，“3D打印”是記者聽到最多的一個詞。
GE航空集團總裁兼首席執(zhí)行官戴維·喬伊斯告訴記者，他對3D打印技術(shù)在航空業(yè)的應(yīng)用前景非常看好。“對產(chǎn)品設(shè)計師而言，過去他們會受到很多來自生產(chǎn)流程和制造工藝方面的限制，這是一件痛苦的事。有一些零件在沒有3D打印技術(shù)的情況下是不可能實現(xiàn)的。3D打印技術(shù)讓這些限制消失了，給了設(shè)計師們一種全新的思維方式和更大的創(chuàng)造空間，”他說。
目前在全世界范圍內(nèi)，GE航空和其持股50%的合資公司CFM國際公司生產(chǎn)的5.8萬臺飛機發(fā)動機正在使用中，平均每2秒鐘就有一臺由GE航空發(fā)動機提供動力的飛機起飛。2013年GE航空的銷售額為220億美元，其中32%來自于民用發(fā)動機，18%來自于軍用發(fā)動機，37%來自于發(fā)動機的后期維護(hù)服務(wù)。
航空制造業(yè)需要持續(xù)開發(fā)能夠減少油耗和安全可靠的產(chǎn)品。GE航空通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新來實現(xiàn)產(chǎn)品的升級換代。集團每年在研發(fā)方面投入巨額資金，2006年到2010年的年均投入為8億美元，2011年到2015的年均投入大幅上升至17億美元。
GE航空3D打印技術(shù)研發(fā)中心負(fù)責(zé)人格雷格·莫里斯介紹說，發(fā)動機制造所需的一些零部件往往訂單量很小，只要1到100個。傳統(tǒng)制造工藝需要很長的工藝制造流程，且成本高。3D打印大大節(jié)約了生產(chǎn)時間，并且能夠生產(chǎn)出一些復(fù)雜的立體形狀。
格雷格·莫里斯于1994年創(chuàng)立了專注于3D打印技術(shù)的莫里斯技術(shù)公司，于2012年被GE航空收購。
他介紹說，在CFM國際公司開發(fā)出的新一代發(fā)動機LEAP航空發(fā)動機中，包括噴油嘴在內(nèi)的一些關(guān)鍵零部件就是通過3D打印制造的。他舉例說，一款手掌大小的噴油嘴，如果按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，需要由20個零部件組成，而3D打印令這些零件成為一個整體，并且重量輕25%。不僅減少了大量組裝時間，由于產(chǎn)品是一體化的，噴油嘴的壽命也比原來要長5倍，降低了維護(hù)成本。
3D打印技術(shù)還大大減少了對勞動力的需求。在研發(fā)中心的機房里，記者看到幾十臺機器都在工作中，卻沒有幾個工作人員。莫里斯介紹說，在許多發(fā)動機的維護(hù)場所，如果配備了3D打印技術(shù)，將大大節(jié)約人力成本。
莫里斯認(rèn)為，隨著設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展，未來兩到三年，3D打印的生產(chǎn)效率可能會比現(xiàn)在提高2到3倍。
總體來說，目前航空業(yè)界都正在對3D打印技術(shù)直接制造的金屬零件，按照飛機和發(fā)動機的設(shè)計要求進(jìn)行全面的測試和驗證，以及針對3D打印技術(shù)進(jìn)行設(shè)計方的優(yōu)化。在航空制造領(lǐng)域，短時間內(nèi)，3D打印技術(shù)還無法完全替代傳統(tǒng)的制造工藝。3D打印用于大規(guī)模量產(chǎn)至少要在10年之后。
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