通過空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)和減少阻力，SLS技術(shù)打印的航空航天部件能節(jié)省4%的燃油

》挑戰(zhàn)：
短期內(nèi)交付一個(gè)被嚴(yán)格管制的專利設(shè)計(jì)，從制作原型到生產(chǎn)部件 ，包括必要的檢測(cè)和報(bào)告
》解決方案：
3D Systems的按需制造服務(wù)專家Quickparts、SLS選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、玻纖填充的尼龍材料DuraForm GF
》成果：
? 兩個(gè)月內(nèi)交付18個(gè)生產(chǎn)級(jí)衛(wèi)星葉片套組和360個(gè)部件
? 成功的首件檢驗(yàn)&報(bào)告
? 針對(duì)未來需求，可重復(fù)制造相同品質(zhì)和性能的部件
? 客戶滿意度高，部件通過AS9100質(zhì)量體系(AS9100 是一份在ISO 9001 質(zhì)量體系要求基礎(chǔ)上開發(fā)的航空航天標(biāo)準(zhǔn))

▼▼▼ 在航空業(yè)，即使是最輕微的設(shè)計(jì)變更，都能對(duì)飛行效率產(chǎn)生驚人的影響，這也就是為什么航空業(yè)制造商執(zhí)著地投入大量時(shí)間和人力成本來優(yōu)化飛行設(shè)備的設(shè)計(jì)。
有時(shí)候，一點(diǎn)點(diǎn)小修改就可能帶來巨大的回報(bào)，就像下文涉及到的德克薩斯州Metro Aerospace制作的3D打印微型葉片。這個(gè)部件專為C-130/L-100飛行器研發(fā)，葉片將被緊緊的固定在機(jī)身兩端，主要是為了通過改變后貨艙門的氣流來減阻。
▼▼▼ 3D Systems按需制造Quickparts團(tuán)隊(duì)幫助Metro Aerospace以極快的速度將微型葉片從原型轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)部件。3D Systems的按需制造專家Quickparts可以在產(chǎn)品研發(fā)的任何階段提供部件支持，提供快速原型制作、演示模型和小批量生產(chǎn)部件的服務(wù)。
3D Systems位于俄克拉荷馬州塔爾薩的按需制造部門Quickparts使用選擇性激光燒結(jié)（SLS）和尼龍玻纖材料DuraForm GF(適合制作耐用原型或中小批量剛度強(qiáng)且耐高溫的部件)與Metro Aerospace成功完成了首件檢驗(yàn)報(bào)告。這驗(yàn)證了所有的制造需求和部件規(guī)范都是通過SLS設(shè)備嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行制作的。

▼▼▼

 3D打印部件幫助飛機(jī)降低阻力，降低成本

3D打印的微型葉片每片長約10英寸（25.4cm），每一片葉片都可以是不同的。根據(jù)Metro Aerospace的表述，這些3D打印的工程配件可以減少飛行器15%的總阻力。

Metro Aerospace指出這些部件的結(jié)構(gòu)組合可以在顯著減少內(nèi)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的同時(shí)，將耗油率每小時(shí)降低約25-30加侖。 盡管是微小的變更，但對(duì)飛行器來說，即使微小的變更也會(huì)產(chǎn)生重大的影響。

對(duì)于商用飛機(jī)來說，SLS打印的微型葉片極大改善了燃油效率；對(duì)于軍用飛機(jī)來說，這幫助他們延長了進(jìn)行任務(wù)的飛行時(shí)間和載荷能力。對(duì)于這些應(yīng)用來說，都具有巨大的優(yōu)勢(shì)。
微型葉片可以被安裝在新的飛機(jī)上，也可以極容易地改造飛機(jī)但不對(duì)飛機(jī)進(jìn)行任何結(jié)構(gòu)上的變更，除了產(chǎn)生預(yù)期的減阻效果之外，不會(huì)產(chǎn)生任何對(duì)飛機(jī)操作的影響。
Metro Aerospace的總裁&CEO萊斯利?彼得斯表示：采購和安裝微型葉片，基于可達(dá)到的燃料節(jié)省，能夠在一年內(nèi)就能快速得到回報(bào)。
快速的投資回報(bào)，安裝的便捷和對(duì)飛機(jī)最低限度的影響對(duì)于大型貨機(jī)來說也具有明顯的成本改善。
對(duì)于Metro Aerospace來說，使用3D打印來生產(chǎn)，并與3D Systems的按需制造團(tuán)隊(duì)來協(xié)作，使Metro Aerospace可以無需過多存儲(chǔ)配件，但是不影響快速高質(zhì)的完成客戶訂單。
▼▼▼ 基于3D打印的卓越經(jīng)驗(yàn)

Metro Aerospace選擇3D Systems是因?yàn)槠浠谠霾闹圃斓膶I(yè)經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)先技術(shù)。Metro Aerospace的彼得斯提到:”增材制造技術(shù)是一項(xiàng)還比較新的技術(shù)，在用于批量的飛機(jī)外部零件上也算是新方式?！?

通過3D Systems對(duì)航空領(lǐng)域熟悉和制作微型葉片原型階段的經(jīng)驗(yàn)，Metro Aerospace快速將微型葉片從原型過渡至生產(chǎn)部件。彼得斯指出將原型轉(zhuǎn)化為最終部件并不是很簡單的事情，特別在航空業(yè)。她表示：“這并沒有人們想象的那么的簡單，不是簡單交接就可以，涉及到很多方面。”
最終的3D打印微型葉片必須滿足工程師們嚴(yán)格的設(shè)計(jì)意圖，還必須通過首件檢測(cè)報(bào)告，因?yàn)檫@是航空業(yè)普遍要求的。
3D Systems和Metro Aerospace在整個(gè)過程中密切合作，從打印機(jī)和材料測(cè)試到部件打上標(biāo)簽、完工到運(yùn)輸，確保每個(gè)細(xì)節(jié)都能得到充分重視。雙方也一起合作，細(xì)致地記錄整個(gè)過程的管控文件，對(duì)如何滿足新產(chǎn)品嚴(yán)格要求也進(jìn)行驗(yàn)證。
彼得斯表示，3D Systems在各方面都不懈?。骸坝袝r(shí)候在開始制造前，單單首件檢測(cè)報(bào)告就會(huì)需要耗費(fèi)6個(gè)月的時(shí)間，但是這次與3D Systems合作，在3-4個(gè)月時(shí)間里，我們的報(bào)告就被通過了，并且將產(chǎn)品交付給了一家外國軍用企業(yè)。就航空市場(chǎng)來說，這真的是非?？斓乃俣攘??！?br /> ▼▼▼ 經(jīng)過驗(yàn)證的航空業(yè)經(jīng)驗(yàn)
在非常緊迫的時(shí)間里，通過豐富的經(jīng)驗(yàn)真正做到了將3D打印轉(zhuǎn)化為3D生產(chǎn)。

通過ITAR(國際武器交易規(guī)章)和AS9100（在ISO 9001 質(zhì)量體系要求基礎(chǔ)上開發(fā)的航空航天標(biāo)準(zhǔn)）認(rèn)證，3D Systems位于俄克拉荷馬州塔爾薩的按需制造中心已經(jīng)通過高質(zhì)量的原型表明制作精確的小批量最終部件是完全可行的。

制作高品質(zhì)的航空部件涉及到使用多種制造技術(shù)，3D打印也不例外。3D Systems的團(tuán)隊(duì)與Metro Aerospace協(xié)作來驗(yàn)證SLS打印機(jī)的可行性，通過公司內(nèi)部和第三方測(cè)試來執(zhí)行拉伸和密度試驗(yàn)，按照微型葉片所需要的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。
彼得斯提到：“你需要特殊的裝備、特殊的房間和一個(gè)有資質(zhì)的公司來管理所有流程和產(chǎn)品?！坝泻线m的文檔和流程，使用3D Systems的按需制造服務(wù)完成訂單，整個(gè)過程精簡且高效，使Metro Aerospace可以快速響應(yīng)客戶需求。
▼▼▼ 3D打印生產(chǎn)能力和全方位服務(wù)
將產(chǎn)品推向市場(chǎng)的速度對(duì)于Metro Aerospace來說是非常關(guān)鍵的，3D Systems的設(shè)備和能力都使快速交貨變成現(xiàn)實(shí)。
自始自終，3D Systems的按需制造團(tuán)隊(duì)通過公開和透明的溝通方式來提升部件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，全心致力于為Metro Aerospace。
彼得斯提到3D Systems的生產(chǎn)專家Quickparts：“他們真的非常盡責(zé)和全心投入，當(dāng)我們想要完成某件事的時(shí)候，他們周末也在為我們工作。“
SLS技術(shù)打印的微型葉片的成功為Metro Aerospace進(jìn)一步探索3D打印給出了方向。
為了確保微型葉片附件設(shè)計(jì)萬無一失，彼得斯再次與3D Systems按需制造部門通力合作將這個(gè)組件推向市場(chǎng)，在此之前，他們通過微型葉片的生產(chǎn)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
無論你是需要快速得到3D打印件、經(jīng)過后處理的裝配件原型、演示模型或通過CNC/聚氨酯澆注/注塑加工的小批量部件，3D Systems按需制造部門將幫助您推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)度、如期完成研發(fā)和達(dá)到既定目標(biāo)。