3D打印技術應用于航空發動機的研發制造

1、提升強度、減輕重量，提高發動機整體性能。

推重比是航空發動機的重要參數指標，減重一直是航空發動機制造的重要目標。目前航空發動機整機通過螺栓或其他接口將零部件或單元體連接，如若采用3D打印一體成型既減少了材料增加了強度，又減少零部件數量從而減輕了發動機的重量，以PW1500G 發動機為例，其采用3D打印技術生產的試驗部件比傳統工藝制造的該部件重量減輕50%。發動機整體重量的減輕，能夠產生更高的加速度，有效增加續航里程，擴大作戰半徑且降低了飛行成本。

2、降低成本、縮短周期，提升發動機生產效率。

航空發動機中使用的鈦合金、鎳基高溫合金等金屬材料價格昂貴，某些材料甚至是稀缺的戰略材料。采用傳統的加工制造方法，材料使用率較低，一般不大于10%。以某型發動機整體葉片為例，傳統制造工藝類似于“雕刻”，材料利用率僅為7%，即意味著93%的原材料被浪費，制造成本高，且加工時間長。而采用3D打印技術直接打印的整體葉盤，材料利用率提高到80%以上，同時制造時間也僅有傳統制造的1/20，能夠大幅的縮短發動機的生產周期，提高發動機的交付效率。

3、減少環節、降低要求，提升發動機產品質量

航空發動機每臺零部件上以千計，組裝過程需要上百道工序，且生產和安裝對工人生產技能要求較高，如若裝配不合理極易引起零部件存在應力產生斷裂、間隙過大引起發動機漏氣致使性能不合格或由于連接不穩固導致發動機產生振動故障。在某型號發動機故障統計中，由于裝配原因導致的故障約占10%，裝配工人水平的高低能夠直接影響到發動機的整機質量的好壞。采用3D打印的零部件一體成型，降低了工人的技能要求，減少了部分裝配環節，避免了人工差錯所帶來的影響，且結構之間的穩固性和連接強度要高于焊接等傳統方法，對發動機產品質量有較大提升。