在航空航天領域,3D 打印技術已得到廣泛應用。這一創新之舉不但簡化了設計流程,使產品具備卓越的功能性,還極大地提升了生產效率,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,經結構優化后成功運用于航空航天工業,涵蓋民航客機、火箭發動機、冷卻結構、燃燒室、支架以及眾多其他關鍵部件。
伴隨以設計為導向的 3D 打印在晶格結構設計方面的最新進展,其在航空航天領域的應用范圍得到了前所未有的拓展。晶格結構憑借高強度重量比、高剛度以及設計上的無限靈活性,為航空航天工業帶來了無與倫比的性能優勢與應用潛力。
Cobra Aero 對無人機發動機風冷氣缸進行增材制造優化,通過共形晶格結構設計,不但減少了 50% 的材料浪費,還彰顯出增材制造技術在部件整合與性能提升方面的獨特優勢。在 Mert 等人的研究中,晶格優化策略成功應用于客機支架,經過一系列晶格結構的測試與比較,八角晶格結構實現了高達 53.8% 的減重效果,立方晶格與八面體晶格結構也分別達成了 49.5% 和 34.4% 的重量減輕,充分證實了晶格結構在輕量化設計中的巨大潛力。
盡管晶格結構在航空航天領域應用廣泛,但航空業在追求綠色航空與可持續發展的道路上仍面臨重大挑戰。未來的希望寄托于現代飛機設計,如 SAW Revo、Zephyr 無人機以及空客 2050 概念飛機等,它們展現出超輕型結構、太陽能利用以及仿生設計等尖端技術。
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