1、3D打印在航天上的應用實例分享,3D打印流程,3D CAD 檔案 使用3D CAD軟件 設計您的專屬成品,STL格式 使用3D CAD軟件 存檔格式為:STL,STL切層圖檔 轉換三角網格檔案,打印模型 3D打印機 層層堆積,Polyjet & FDM技術,Polyjet,光敏樹脂 123種材料 復合材料,真實熱塑性材料 精準度高 耐用性高,FDM,我們改造了個人、團隊、組織的工作模式,創(chuàng)造新一代工業(yè)設計革命,我們幫助設計者 實現他的創(chuàng)意,我們幫助新產品 設計更完善,我們改變了新產品 制造的方式,我們的產品,提供高優(yōu)質與高效率的產品開發(fā)周期 提供高生產率與多功能性的真實產品,設計系列,高精準、

2、高效能、快速成型專用,高精準、功能性測試專用,優(yōu)化的原型設計,制造系列,重復且著重生產成本的快速生產 制作產品的改變：快速且經濟性 業(yè)界標準的熱塑原料,產品直接生產 直接數字化制造專用,硬質 不透明 半透明 類PP材質 高溫材質 類ABS 透明材質,靈活性,類橡膠 高延展性 不同支撐程度 高延展性,醫(yī)療 /生物科技 助聽器 純凈材質 牙科類,數位復合材料 預定復合材料,耐用性 ABS 生產用材料 真實性零件 半透明,實用性 防靜電 高強度 制造工具,工業(yè)-準備 高強度 消毒性 食品&醫(yī)藥,高效率 不易然 耐化學性 低毒性 成品零件,我們的材料,光敏樹脂,熱塑原料,1）“輕量化”和“高強度”一直

3、是航空航天設備制作和研制的首要目標。3D打印技能所制作出來的零件可以極好的投合這兩個需求，如由激光疾速成型技能打造的一次成型鈦合金的承力才能比一般鑄造、焊接強上近30%； 2）因為航空航天設備所需求的零部件通常都是一些需求單件定制的小部件，假如運用傳統(tǒng)工藝制作勢必會存在制作周期過長，且本錢過高的問題。而3D打印技能低價疾速成型的特色則能極好地補償這一問題； 3）傳統(tǒng)技能在出產零件進程中會形成許多不必要的損耗，對于復雜商品，有時候原材料使用率僅有不到10%。而3D打印所特有的增材制作技能則能極好的使用原材料，使用率高達90%。,3D打印在航天領域的運用,3D打印航天應用項目- 國際,美國宇航局馬

4、歇爾太空飛行中心的工程師完成了3D打印火箭噴射器的測試，燃燒溫度可達到3315攝氏度，展示了3D打印技術制造零部件的性能。而且使用了3D打印技術后，制造時間明顯縮短，僅花了4個月的時間，成本削減了大約70%。,3D打印航天應用項目- 國際,NASA資助SpiderFab項目 該項目是由航天初創(chuàng)公司Tethers Unlimited提出的將3D技術和航天事業(yè)結合在一起的概念項目。與此同時，NASA為這個項目注入了$50萬的資金，而這一項目將在2020年正式對外展示。,GE公司里面有800多個3D打印的機器在使用，且空客A320客機已經使用3D打印技術，其中一個活頁零件就可以減重10公斤左右。,3

5、D打印航天應用項目- 國際,歐洲宇航局材料工程師貝諾伊特邦瓦森對3D打印的格狀鈦球贊賞不已，認為它是添加制造（AM）的典范。他說：“這些球內部中空，外部復雜并且對稱，重量輕到不可思議還非常堅固。傳統(tǒng)方法根本做不來?！鳖愃平Y構能給衛(wèi)星提供超輕材質，潛力無限。,3D打印航天應用項目- 國際,3D打印航天應用項目- 國際,美國宇航局NASA新一代宇航服Z-2為宇航員將來在火星生活，工作而設計，Z-2是史上首次用3D鐳射掃描宇航員人身，并且用3D打印技術開發(fā)，制造而成的宇航服，與舊款Z-1相比，Z-2宇航服的上半身比較堅硬，更加耐用，并且滿足宇航員艙外活動的需求并嵌入了仿生學設計理念，未來該宇航服將登

6、陸火星。,3D打印航天應用項目- 國際,3D打印技術在節(jié)約成本和提升設計自由度上的效應吸引著航天企業(yè)加大對3D打印的投入，空客集團下屬的空客防務及航天公司開始通過采用該技術來優(yōu)化衛(wèi)星支架的制造，降低成本超過20%，并使衛(wèi)星重量減輕近1千克。,3D打印航天應用項目- 國際,兩年前，一架名為“SULSA”的無人駕駛飛機橫空出世震驚了世界。“SULSA”由英國南安普敦大學的兩位年輕工程師設計和制造，除了驅動用的馬達，包括機翼、整體控制面和艙門在內的所有部件都是在2天時間里“3D打印”組裝出來的。,3D打印航天應用項目- 國內,同濟大學航空航天與力學學院利用AutoCAD軟件、美國航空航天局的氣動軟件

7、Tunnel等在虛擬環(huán)境中制機、測試、評估。經過一輪縝密設計過程后，微型飛機終于定型，CAD電子圖紙被轉換為三維打印機識別的STL格式，后用3D打印機將其打印出來。同濟大學三維打印微型飛機成功試飛 。,3D打印航天應用項目- 國內,中國第一款本土商用客機C-919、第一款艦載戰(zhàn)斗機殲-15、多用途戰(zhàn)斗轟炸機殲-16、第一款本土隱形戰(zhàn)斗機殲-20及第五代戰(zhàn)斗機殲-31的研發(fā)均使用了3D打印技術。,3D打印航天應用項目- 國內,一架采用了3D打印技術生產的零件的“狂風”戰(zhàn)斗機完成試飛，中國航空工業(yè)部門在3D打印的部分應用領域已經進入世界第一集團。,隨著神舟十號載人飛船的成功發(fā)射，天津大學為神舟十號

8、航天員量身設計的“賦型緩沖減振坐墊”，在繼“神五”到“神九”之后，第六次升上太空為神舟飛船保駕護航。,3D打印航天應用項目- 國內,中航工業(yè)自控所持續(xù)跟蹤3D打印技術的發(fā)展，繼2013年在某復雜傳感器外殼的再制造實驗研究中獲得了成功后，再接再厲于2014年開始了某型慣導臺體3D打印的生產加工。接到任務后，自控所成立了專項攻關團隊，采取并行作業(yè)的方式，一方面積極聯(lián)系某公司，對產品形狀、材料、熱處理狀態(tài)、加工精度等進行分析和溝通；另一方面，對工藝、工裝、刀具提前并行準備。他們通過內聯(lián)外合的工作方式，集智攻關，聚力克難，最終首個3D打印導航產品零件于近日生產成功，后續(xù)經過28小時數銑，整個零件加工完

9、成，加工周期成倍縮短，總體工作量僅為傳統(tǒng)方式的五分之一 。,3D打印航天應用項目- 國內,中航工業(yè)一飛院在國家某重點型號研制中，將全三維數字化設計技術與最新的3D打印技術相結合，在與北京航空航天大學的協(xié)助下，“打印”出多個滿足各項標準要求的飛機部件，使“將3D打印技術應用于飛機研制”成為現實。 無需任何機械加工或模具，就能直接從計算機三維圖形數據中生成任何形狀的零部件，安裝到飛機上還能滿足強度、剛度和使用功能上的任何要求。,3D打印航天應用項目- 國內,空港經濟區(qū)的中孚航空科技（天津）有限公司使用3D打印機打出Z5型號的無人機，此機主要應用于地質勘探、高空拍攝等領域，全長2.6米，高0.6米。

10、無人機的生產雖然比普通載人飛機要簡單，但由于同樣屬于工業(yè)級別，所以不能有絲毫馬虎?！艾F在我們打印的主要是飛機的機頭和機身這兩部分，也就是無人機的外殼。,3D打印航天應用項目- 國內,Stratasys公司旗下的RedEye日前同LockheedMartin公司合作，運用3D打印技術制造了兩個微型燃料箱模擬器。此次RedEye使用了Fortus 900mcs 3D打印機來完成這兩個燃料箱模擬器的制造，他們利用聚碳酸酯（PC）作為打印材料，并結合了熔融沉積成型（FDM）技術，和傳統(tǒng)制造工藝相比，這種技術能使整個制造成本減少一半.目前，這兩個燃料箱在經通過了質量檢驗和精度的相關監(jiān)測。,Stratas

11、ys航天行業(yè)的成功案例,Stratasys航天行業(yè)的成功案例,Stratasys國防 行業(yè)應用：時間緊迫時，可以使用 3D 打印進行定制 對于具有光滑平面和靈活材料的超細致原型，Stratasys PolyJet 數字材料使國防工程師和設計師可選擇他們需要用于每個零件準確屬性。多材料 3D 打印機可在單個構建托盤上制造采用混合材料的部件。,Stratasys航天行業(yè)的成功案例,NASA 沙漠探測車 NASA 的工程師們將巧思妙想與先進技術結合，設計出了這款堅固耐用的專用車輛。例如，該探測車的約 70 個部件均采用數字方式制造，即直接利用計算機設計在生產級的 Stratasys 3D 打印機的加

12、熱腔中制得。該過程稱為 Fused Deposition Modeling (FDM) 技術或增材制造，能夠制造出具有復雜形狀的堅固部件，足以應付火星的地形。,Stratasys航天行業(yè)的成功案例,Dimension Elite,優(yōu)勢：1）.優(yōu)化和測試功能的設計 2）.消除了外包 3）.減少“錯位” 4）.減少前置時間 5）.節(jié)省了成本,3D 打印運用在航天的第一年-2007,更換板部分使用ABSplus one 200 x100 x100mm(8”x4”x4”),傳統(tǒng)工藝花費成本,技術 1 000,00，- 工件設計 16 000，00，- 工件產品 10 000,00，- 工件完成 3 0

13、00,00，- 部分成品 2 000,00，-,總歷時 3-4周 32000，00，-,3D 打印 前置+打印+后處理 20 000,00，- 花費 5 000,00，-,總歷時 2-5天 25 000,00，-,Good step to Year 2009,+ 使用 Dimension Elite 后，利潤可觀 + 使用 FDM 后，更好實踐,緊接 2008年,Installation FORTUS 900mc at EVEKTOR M30 PC Ultem,緊接 2009年,裝配工具 夾具,3D打印技術可應用到航天事業(yè)的方式,裝配工具 夾具,3D打印技術可應用到航天事業(yè)的方式,ULTEM 部件,3D打印技術可應用到航天事業(yè)的方式,ULTEM 部件,3D打印技術可應用到航天事業(yè)的方式,PC (cooling and flow) Pitot tube,3D打印技術可應用到航天事業(yè)的方式,With FORTUS 900mc the joy of work,THE NEXT INDUSTRIAL REVOLUTION STARTS NOW,聯(lián)系我們,普立得科技有限公司 3D Printing Technology Co., Ltd. ,臺灣辦事處：臺北/臺中/臺南/,深圳辦事處 廣東省深圳市福田區(qū)泰然大道東泰然勁