航空航天領(lǐng)域采用3D打印晶格結(jié)構(gòu)，助力綠色航空

在航空航天領(lǐng)域，3D 打印技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。這一創(chuàng)新之舉不但簡化了設(shè)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(jié)構(gòu)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)動機、冷卻結(jié)構(gòu)、燃燒室、支架以及眾多其他關(guān)鍵部件。

伴隨以設(shè)計為導向的 3D 打印在晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的最新進展，其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用范圍得到了前所未有的拓展。晶格結(jié)構(gòu)憑借高強度重量比、高剛度以及設(shè)計上的無限靈活性，為航空航天工業(yè)帶來了無與倫比的性能優(yōu)勢與應(yīng)用潛力。

Cobra Aero 對無人機發(fā)動機風冷氣缸進行增材制造優(yōu)化，通過共形晶格結(jié)構(gòu)設(shè)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(yīng)用于客機支架，經(jīng)過一系列晶格結(jié)構(gòu)的測試與比較，八角晶格結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了高達 53.8% 的減重效果，立方晶格與八面體晶格結(jié)構(gòu)也分別達成了 49.5% 和 34.4% 的重量減輕，充分證實了晶格結(jié)構(gòu)在輕量化設(shè)計中的巨大潛力。

盡管晶格結(jié)構(gòu)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但航空業(yè)在追求綠色航空與可持續(xù)發(fā)展的道路上仍面臨重大挑戰(zhàn)。未來的希望寄托于現(xiàn)代飛機設(shè)計，如 SAW Revo、Zephyr 無人機以及空客 2050 概念飛機等，它們展現(xiàn)出超輕型結(jié)構(gòu)、太陽能利用以及仿生設(shè)計等尖端技術(shù)。