金属3D打印大型结构件“飞机起落架”已具可行性，赛峰将明年测试

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南极熊注意到，2021年3月29日，飞机供应商赛峰集团（Safran）宣布已经证明了金属3D打印生产大型结构零件的可行性。这种结构零件位于公务机起落架中。本次验证结构，将加强航空制造中增材制造的使用。

△大型金属3D打印结构件（支撑未拆除），尺寸为455 x 295 x 805毫米，材料为钛合金，打印设备为SLM®800

增材制造在航空领域不断发展，催生了许多创新设计。赛峰展示了金属3D打印技术新的可行性：公务机的前起落架。这是一个很大的部件，需要承受极大的机械应力。

“这是世界首个利用3D打印加工这种材料和尺寸的零件”，赛峰着陆系统（Safran Landing Systems）项目中R＆T台负责人Nicolas Nguyen指出，“这个结构要求非常苛刻：它必须能够在枢轴上转动，起落架缩回飞机，并且必须吸收飞机机轮的机械应力。”

重量降低了15％

传统起落架零件，通常是通过5轴加工和三个锻造零件组装而成。但这部分零件在2019年被赛峰集团着陆系统确定了，它可使用金属3D打印技术来制造。

“我们想优化设计，特别是减少生产时间以及零件重量。但传统的加工技术无法实现，”Nicolas Nguyen解释说，“我们希望减少组装步骤，只生产一个整体零件来替代以前需要三个组件的零件。”

因此，起落架壳体已针对3D打印工艺进行了重新设计，并且能够在单个生产周期中进行制造。这种方法消除了组装的缝隙，并使重量显著降低了约15％。

△新的金属3D打印起落架壳体，将原先的三个组件装配的，已经组合为一个整体零件。材料为钛合金，一种具有高机械性能的材料，天然抗腐蚀，无需任何表面处理，还有助于提高零件的耐用性。

SLM金属3D打印技术又快又省

至于选择什么样的3D打印工艺，最后敲定了SLM激光选区熔化钛合金3D打印技术技术。Nicolas Nguyen 强调：“我们已经研究了沉积3D打印金属丝进行生产的可行性。因为它可以实现大尺寸的零件制造。但是，沉积技术打印出来的零件的表面质量不太好，必须要大量加工 。后期的加工，其实也会耗费大量的时间和资金。”

后来，赛峰集团与位于德国吕贝克的激光金属3D打印专家SLM Solutions建立了技术合作。之所以选择这家公司，是因为它在开发大幅面和垂直高度可定制的金属3D打印机SLM800。机器还配备了四个激光器，加快打印速度，减少生产时间，可以减少零件的内部应力；特别是专利的气流管理系统和永久性过滤器，可确保最高的可靠性。

△SLM Solutions的SLM 800打印机，Z轴可以扩展，足以生产大型零件

3D打印铝合金仍受限制

高性能的钛合金被选择用来3D打印这套飞机起落架零件，减少后处理步骤。“70％零件表面都没有经过处理”，Nicolas Nguyen 指出，“仅对功能部位表面进行了机械加工”。

起落架壳体通常由铝制成，但不适合这个新零件的设计，3D打印出来的性能也不适合，材料成本较高。

赛峰着陆系统部件将在2022年通过测试台进行测试，确保合格，然后将被集成到设备中，为3D打印飞行结构件铺平道路。