FDM：航空航天非金属3D打印解决方案

2021年10月14日-15日，由上海市增材制造协会、中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司联合主办的“中国航空航天增材制造技术发展论坛”在上海滴水湖举办。Stratasys 航空航天高级销售经理奚青在本次论坛上发表主旨演讲，介绍了Stratasys公司在航空航天领域的解决方案。


奚经理在报告中介绍了Stratasys公司的发展现状，Stratasys自成立以来引领增材制造行业30年，目前在全球安装的3D打印机超过14万台，2020年的营业收入为5.2亿美元，拥有1.8万个客户，申请了1300多项相关专利。



根据相关的预测数据，2023年中国3D打印市场规模将达到352亿元人民币，2020年中国的3D打印市场中航空航天领域的占比为20%。



随后，奚经理对比了常用的非金属3D打印技术的特点，包括：SLA、DLP、CDLP、MJ、MJF、SLS、BJ和FDM。并对这些技术在未来市场中的占比进行了分析，认为FDM依然非金属3D打印技术中的主流技术。

之所以这样说，的主要原因来自于：目前FDM 3D打印技术可以持续、精准的制造零件，不但可以用于原型制造还可以用于最终零件。除了能打印常规的塑料材料，还能打印工程级别和高性能的热塑性材料。设备的体积也从桌面级覆盖到工业级设备。



Stratasys在FDM技术方面的产品型号齐全，主要包括F和Fortus两大系列。可以打印高性能材料ULTEM 9085，PEKK等，能够实现防烟，防火，防毒。


之后，奚经理介绍了Stratasys在航空航天领域的3D打印应用案例，比如为A350 XWB内饰件3D打印，使用ULTEM 9085材料打印了座椅配件、护板、低压风管等1000多个零件。


为意大利航空公司制造整个Mini-EUSO结构，使用Fortus 450mc和9085材料，为客户节省了一年的开发周期。



为Dassault Falcon打印的模具和夹具，采用Srtatasys F900 和ULTEM 1010树脂材料，为零件减重，将零件的生产周期从16周缩短为1-3周。


为Boom超音速飞机制造排风管功能样件，材料成本节约了98%，制造时间缩短了95%。


使用PEKK材料进行飞行器的轻量化打印，Antero 800NA,PEKK基（聚醚酮酮）FDM热塑性塑料是一种高性能材料，具有耐化学性、超低放气性能和高耐热性，非常适合飞机和航天应用。



此外，还制造了载人航天器上的可重复部件，使用的是Antero 840CN03材料。


火箭发射服务商ULA使用Stratasys F900和聚碳酸酯材料，制造大型模板工具，制造周期从4个月缩短为10天。


以上是奚经理在报告中介绍的部分应用案例，很多读者以为在航空航天领域中主要使用的是金属零件，但是通过奚经理的介绍，可以看出高性能的非金属3D打印技术在航空航天领域依然有着非常有潜力的应用。

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