巴黎航展， 增材制造在航空航天供应链中的发展应用

来源：BSI英国标准协会

大多数人现在普遍意识到增材制造带来的可能性。在过去的几年里，这项技术获得了更多的主流意识的认可，大多数制造业正在采用增材制造先进制造技术。航空航天也不例外，未来几年，增材制造技术将改变制造流程和供应链。

增材制造：建立在基石上

Mark Summers

航空航天技术研究所(ATI)的制造、材料和结构技术主管

概述了增材制造如何在航空航天供应链中发挥越来越重要的作用：

与传统的生产方法相比，增材制造给航空航天制造商带来了几大好处。与减材制造不同，没有浪费材料或工具安装时间。它通过大幅度提高原材和成材比（用于生产部件的原材料质量和最终成品质量之间的关系）提供了节约成本和减轻重量的机会。

更轻的部件现在可以通过增材制造获得。这使得飞机更轻，有助于持续努力实现减排目标，如欧洲航空研究咨询委员会(ACARE)制定的目标。此外，增材制造技术允许通过额外的技术，如传感器，嵌入组件，给设计者提供一系列新的配置可能性。该工艺还减少了传统铸造或锻造部件的长交付周期造成的生产延迟。

ATI成立于2013年，旨在定义英国的航空航天技术战略。该计划得到了英国政府和业界的一项联合承诺的支持，即到2026年在航空研究和开发方面投资39亿英镑。ATI一直致力于确定如何将增材制造技术应用于安全关键部件上。为研制网状航空部件制造用钛粉，建立了一项协同研究项目(TIPOW)。

主要飞机制造商一直在内部或通过战略收购发展增材制造能力，航空航天供应链中的许多公司都在大力投资这项技术，尽管它们因需要如Nadcap等主要承包商合作社的认证而受到一定的阻碍。

就该领域的标准开发和进一步研究工作而言，主要集中在新兴增材制造粉末机械平台的材料规格和资格认证，这些平台本身也在增长，能够生产更大的部件。

此外，数码双晶片的概念也正在探讨中，藉由高性能计算和模拟端到端过程，藉由一个具有真实世界所有特性的元件的虚拟模型，进行拓扑优化，以确保第一次就能得到正确的结果。其他模拟也可以用来预测长期的维护和维修需求。

ASTM国际维护与增材制造相关的标准，特别是与机器和工艺分类相关的标准。业界还就增材制造材料的标准化达成了一致，围绕铝、钛和镍合金材料开展了大量工作。

展望未来，随着数字制造和工业4.0趋势的兴起，需要制定一些标准来控制和降低变数，尤其是在分布式制造场景中。变数降低是增材制造的一个问题，人们普遍认为提高产量将有助于解决这一挑战。适当的全球标准将支持在当地广泛生产替换零件，再次节省时间和成本。

增材制造转型的潜力令人振奋。大的近净形部件已经取代了锻造的需要，而且只会在规模和范围上增长。上述提高效率的举措只是冰山一角，未来5年，航空供应链很可能会大不相同。