【增材设计】减重63%的钛合金航天部件

案例分享

GE Aviation 用3D打印制造了著名的一体化燃油喷嘴。他们是众多了解3D打印技术能对航空航天业产生巨大影响的公司之一。这不仅体现在供应链方面，也体现在减重方面，因为更轻的飞机可以耗费更少的燃料。

使用与模拟和分析软件完全兼容的Materialise软件，您可以制造出重量轻且强度高的工业金属部件。这个航天部件在我们位于不莱梅的金属能力中心用钛合金进行3D打印。与传统技术制造的部件相比，重量减轻了63%。

如何制造高强度轻量化部件

为了减少支架和支撑结构的重量，Materialise团队使用设计优化软件Materialise 3-matic 来检测哪些区域可以用蜂窝结构来替换。在这些区域里可以减少材料的使用，同时能够保持所需的刚性。然后团队确定了结构单元的大小和位置，并重新设计了部件以确保其可正确打印。

然后，团队根据应力和可打印性修改了光束直径。最后，他们测试了最终设计中的应力积累，并检查是否需要拓扑变化。经过这些仿真迭代后，支架的重量减少了63%。

强大的3D打印软件的优势

最终的结果是：

1、原本成为损耗的支撑被功能性的轻量化结构所取代，因此减少了后处理的工作量

2、材料使用量减少了63%，由于减少了材料使用，并扩大了支撑面积，从而减少了热应力

凭借Materialise 3-matic与有限软分析软件之间无缝连接，金属部件的强度和可打印性才得以保证。如此显著的减重可以大大减少飞机的燃料消耗和碳排放。