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3D打印+鑄造技術具有更高的效率、可持續(xù)性和生產(chǎn)力

全世界化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量中，約有2.8%來自航空。與其他運輸方式如汽車和LWK（18.1%）相比，這是一個相對較小的份額 – 但通過在飛機建造中使用3D打印技術，可以進一步減少。

航空航天業(yè)的增材制造尤其刺激了輕質(zhì)建筑項目的發(fā)展。內(nèi)飾或飛機發(fā)動機中的部件優(yōu)化可以減少材料和燃料消耗，從而也減少二氧化碳排放。此外，3D打印為航空航天業(yè)提供了單體部件整合的可能性–使復雜的部件組得以簡化，生產(chǎn)線和步驟得以精簡。

用于熔模鑄造的3D打印模型特別有優(yōu)勢。熔模鑄造是一種經(jīng)過充分認證的航空航天制造工藝。因此，在飛機制造中結(jié)合熔模鑄造和3D打印，可以消除任何耗時的認證過程。因此，原型、備件和產(chǎn)品設計迭代，甚至是中小型系列的產(chǎn)品，都可以在創(chuàng)紀錄的時間內(nèi)隨時使用。

3D打印+鑄造在航空航天業(yè)的優(yōu)勢

費用

復雜的幾何形狀和豐富的變體，較小的批次尺寸。在傳統(tǒng)工藝由于成本密集的模具制造或轉(zhuǎn)換時間而達到其經(jīng)濟極限的地方，增材制造提供了航空方面的基本經(jīng)濟優(yōu)勢。對現(xiàn)有生產(chǎn)線的補充。

認證

3D打印和熔模鑄造的結(jié)合，消除了耗時和昂貴的航空部件的測試和認證。由于現(xiàn)代模擬軟件，在生產(chǎn)前就能確保滿足航空航天部件的要求。為了盡量減少故障和廢品的產(chǎn)生。

幾何圖形

voxeljet擁有高度專業(yè)化的3D-PMMA打印系統(tǒng)，用于粘合劑噴射工藝。這意味著，即使是非常薄的部件和復雜的、經(jīng)過CAD優(yōu)化的澆口系統(tǒng)，也可以在一個工作步驟中進行打印。其結(jié)果是：為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了最大的自由。

DMLS是一種很好的補充制造技術，但正是在成本、交付時間和認證方面，熔模鑄造和3D打印為航空航天業(yè)提供了顯著的經(jīng)濟和創(chuàng)造性優(yōu)勢。

Jack Ziemba, CEOAristo Cast

打印鑄件，3D打印的混合化

使用案例

3D打印在航空領域的應用

無論是改善性能或空氣動力學，還是節(jié)省材料或優(yōu)化功能：3D打印的部件都被用于機艙內(nèi)部和發(fā)動機系統(tǒng)中。以支架、座椅框架或注射噴嘴的形式，增材制造幫助航空業(yè)可持續(xù)地改善航空運輸?shù)纳鷳B(tài)平衡并減少二氧化碳排放。

還有一種用于大尺寸項目的添加劑解決方案。在voxeljet粘結(jié)劑噴射技術的幫助下，可以打印出組件長度達1米的絲狀投資鑄造模型。沙子3D打印甚至打開了尺寸，組件的長度可達4米。此外，間接3D打印還具有金屬鑄造的認證和材料自由度。

許多3D打印金屬目前不能直接進行添加加工，或尚未被批準用于航空。相比之下，所有可澆鑄的合金都可以用添加劑模具和模型進行加工。由于已知的3D打印金屬材料特性，鑄造部件可以直接集成到生產(chǎn)線上。

拓撲優(yōu)化 Sogeclair

用于投資鑄造索格萊爾飛機門的3D打印塑料模型，以確定航空業(yè)的潛在節(jié)約。

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代爾夫特超高速鐵路大學

在美國的Hyperloop項目中，voxeljet為代爾夫特理工大學提供了復雜的增材制造塑料模型用于投資鑄造。

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3D gedruckte Form für Radträger von voxeljet

部件性能

通過結(jié)合仿真和3D打印，制造部件原型的整個優(yōu)化過程可以大大縮短。

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輕質(zhì)、堅固和優(yōu)化 - 3D打印飛機部件

只在需要的地方使用材料。而且不必在組件功能上做出妥協(xié)。通過拓撲優(yōu)化，工程師已經(jīng)能夠可持續(xù)地改善部件的效率、耐用性和資源的使用。增材制造和它所提供的幾何自由度在這方面特別有幫助。

通過現(xiàn)代軟件解決方案，計算機計算出部件內(nèi)的負載分布，并從數(shù)據(jù)中生成一個新的優(yōu)化模型。其結(jié)果是具有高度復雜的幾何形狀和結(jié)構(gòu)的部件。用傳統(tǒng)工藝（如銑削或車削）生產(chǎn)這些產(chǎn)品在經(jīng)濟上往往是不可行的。這就是航空增材制造發(fā)揮作用的地方。

增材制造沒有幾何限制，即使在飛機制造中也是如此。這使工程師能夠盡可能地利用設計自由度來開發(fā)更輕和可能更強大的部件。

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