在航空航天領(lǐng)域,3D 打印技術(shù)已得到廣泛應用。這一創(chuàng )新之舉不但簡(jiǎn)化了設計流程,使產(chǎn)品具備卓越的功能性,還極大地提升了生產(chǎn)效率,有力推動(dòng)了輕量化部件的制造。3D 打印所采用的鈦合金、不銹鋼、鋁合金、鎳基合金及鈷鉻合金等材料,經(jīng)結構優(yōu)化后成功運用于航空航天工業(yè),涵蓋民航客機、火箭發(fā)動(dòng)機、冷卻結構、燃燒室、支架以及眾多其他關(guān)鍵部件。
伴隨以設計為導向的 3D 打印在晶格結構設計方面的最新進(jìn)展,其在航空航天領(lǐng)域的應用范圍得到了前所未有的拓展。晶格結構憑借高強度重量比、高剛度以及設計上的無(wú)限靈活性,為航空航天工業(yè)帶來(lái)了無(wú)與倫比的性能優(yōu)勢與應用潛力。
Cobra Aero 對無(wú)人機發(fā)動(dòng)機風(fēng)冷氣缸進(jìn)行增材制造優(yōu)化,通過(guò)共形晶格結構設計,不但減少了 50% 的材料浪費,還彰顯出增材制造技術(shù)在部件整合與性能提升方面的獨特優(yōu)勢。在 Mert 等人的研究中,晶格優(yōu)化策略成功應用于客機支架,經(jīng)過(guò)一系列晶格結構的測試與比較,八角晶格結構實(shí)現了高達 53.8% 的減重效果,立方晶格與八面體晶格結構也分別達成了 49.5% 和 34.4% 的重量減輕,充分證實(shí)了晶格結構在輕量化設計中的巨大潛力。
盡管晶格結構在航空航天領(lǐng)域應用廣泛,但航空業(yè)在追求綠色航空與可持續發(fā)展的道路上仍面臨重大挑戰。未來(lái)的希望寄托于現代飛機設計,如 SAW Revo、Zephyr 無(wú)人機以及空客 2050 概念飛機等,它們展現出超輕型結構、太陽(yáng)能利用以及仿生設計等尖端技術(shù)。
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