美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）制造和工業(yè)技術(shù)部門(mén)（ManTech）正在與波音和印第安納州的機(jī)械制造商Thermwood合作，使用增材制造生產(chǎn)低成本的響應(yīng)式工具。作為AFRL低成本歸屬技術(shù)（LCAAT）計(jì)劃的一部分，合作伙伴正在利用Thermwood的大規(guī)模增材制造（LSAM）機(jī)器為航空航天部件生產(chǎn)3D打印高壓滅菌工具。

LCAAT制造負(fù)責(zé)人Craig Neslen解釋說(shuō)：“未來(lái)的低成本的無(wú)人機(jī)將需要響應(yīng)材料和制造工藝戰(zhàn)略。添加劑制造的復(fù)合材料模具是評(píng)估的眾多技術(shù)之一，以確保工業(yè)基礎(chǔ)可以處理未來(lái)的制造浪潮要求，并適應(yīng)周期性的系統(tǒng)技術(shù)更新活動(dòng)，這可能需要以可接受的成本進(jìn)行小的車(chē)輛設(shè)計(jì)變更?！?/span>

用于模具的大規(guī)模增材制造

LCAAT計(jì)劃旨在打破新航天航空系統(tǒng)的成本增長(zhǎng)曲線和生產(chǎn)時(shí)間。這種系統(tǒng)暴露在高壓和高溫下，需要工業(yè)高壓釜來(lái)處理和消毒其零件和材料。LSAM機(jī)器已經(jīng)被用于3D打印被認(rèn)為是有史以來(lái)為美國(guó)航空航天制造商Bell Helicopter Textron Inc.制造的最大的高壓釜工具。它目前被用于為其直升機(jī)制造和開(kāi)發(fā)葉片。此外，波音公司采用LSAM工藝，采用垂直層印刷（VLP）技術(shù)，對(duì)12英尺長(zhǎng)的波音777x修剪工具進(jìn)行3D打印，生產(chǎn)時(shí)間為43小時(shí)20分鐘。

鑒于之前的合作，波音公司與Thermwood簽訂了LCAAT計(jì)劃合同，以3D打印機(jī)身皮膚工具的一部分來(lái)評(píng)估LSAM功能。AFRL項(xiàng)目經(jīng)理Andrea Helbach補(bǔ)充說(shuō)：“我們對(duì)添加制造的工具能夠降低采購(gòu)高壓釜工具的成本和時(shí)間感興趣。此外，AM工具支持部件設(shè)計(jì)的變化，同時(shí)把費(fèi)用降到最低限度。“

AFRL的飛機(jī)機(jī)身蒙皮和工具概念圖。圖片：Thermwood

3D打印機(jī)身皮膚

使用40毫米印刷核心，運(yùn)行25％碳纖維增強(qiáng)聚醚砜（PESU），中等規(guī)模的工具3D打印5小時(shí)15分鐘。這個(gè)重367磅的模具據(jù)說(shuō)與最終工具具有相同的寬度，高度，但它的長(zhǎng)度從10英尺縮短到4英尺。在加工工具之后，探測(cè)表面輪廓并測(cè)試真空完整性。根據(jù)Thermwood的說(shuō)法，全尺寸工具預(yù)計(jì)重約1,400磅，需要18個(gè)小時(shí)才能打印。據(jù)中國(guó)3D打印網(wǎng)了解，目前，波音公司和AFRL項(xiàng)目正在仔細(xì)記錄所有運(yùn)營(yíng)參數(shù)，以便將技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)計(jì)劃。

3D打印機(jī)身皮膚的一部分。照片：Thermwood