航空发动机将用上3D打印复合材料结构件

牛津性能材料公司（OPM）日前获得波音公司一份合同，为CST－100“星际客机”太空飞船（波音和NASA合作研制的专门执行空间近地短途运输任务）供应3D打印零件，该零件为大型、复杂的复合材料承载结构件。

在这之前，OPM公司已经为波音CST－100空气新生系统制造了3D打印复合材料结构承载管道零件。该零件将已经在CST－100上开始安装，预计首次无人在轨试飞在2018年6月举行，接着于8月进行有人试飞。

制造过程中，OPM公司利用具有抗热及支撑高机械载荷的能力高性能碳纤维短纤维增强的热塑性聚醚酮酮（PEKK），采用增材工艺制造的该零件。该零件是激光烧结3D打印成形，将短的碳纤维掺入到PEKK中，极大增强热塑性材料强度并使其具有传导性。此外，改公司下一步计划将该技术应用于民用飞机，最初应用目标是涡扇发动机上的推力转向叶栅和风扇出口导向叶片，这些零件为次承力结构件，相比传统手工铺放工艺可节省50％成本，且节省劳动力和某些加工步骤。

OPM公司还希望通过回收增材工艺过程中未使用的粉末以减少成本。实际制造中，在每次运行中只使用了10％到12％粉末，其他85％以上未曾使用的粉末可以进行回收，目前公司具有回收一次的能力，正在与其他公司研究开发回收三次乃至更多次的技术能力。