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3D打印技术持续突破 行业重大机遇分析

导读: 目前面对的问题确实还比较多,因为许多因素限制着3D打印技术在太空的发展。首先,太空真空环境、零重力以及日夜巨大温差构成了恶劣的环境障碍,这些都会影响3D打印的制造过程和最终质量。

  3D打印是一种应用非常广泛,结合非常强的技术,尤其适合动力设备、航空航天、汽车等高端产品关键零部件的制造。市场研究报告数据显示,2015年全球3D打印支出近110亿美元,2019年将增长至270亿美元,年复合增长率将达27%。到2019年,亚太、美国和西欧市场占全球3D打印支出比重将上升至70%,而中国将成为3D打印硬件和服务的领先市场。3D打印技术的持续突破,将为相关公司带来重大机遇。

  将3D打印技术应用至航空卫星领域,似乎已经成为共识,许多国家皆已出现成功的应用案例。近日,俄罗斯媒体发布消息称,计划于2016年3月31日发射世界首颗外壳全由3D打印制造的立方体纳卫星,引发3D打印界的高度关注。

  俄罗斯将发射立方体纳卫星外壳全由3D打印制造

  俄罗斯即将发布的卫星为三单元立方星,卫星结构设计和主体制造工作由托木斯克理工大学现代化制造技术科研中心承担。卫星外壳尺寸为30×10×10厘米,全部采用3D打印技术制造。

  该大学科学家认为,立方体纳卫星是近年来迅猛发展的领域,采用3D打印技术制造外壳将使这类卫星变得更为廉价和普及,进一步降低卫星开发的门槛。笔者认为,未来3D打印技术或成为制造小型卫星的突破。

  从现阶段应用看,3d打印技术在航空航天领域主要有两大应用:一是复杂零部件的直接快速制造;二是零部件快速修复。

  对比传统制造方式,3d打印在航空航天装备制造方面优势颇多。首先,航空航天装备关键零部件的外形和内部结构通常较为复杂,铸造、锻造等传统制造工艺难以精准加工,而3d打印的加工过程则不受零件复杂程度所限;其次,航空航天装备对材料的性能和成分要求十分严苛,3d打印技术可以轻松地加工高熔点、高硬度的高温合金、钛合金等难加工材料,且3d打印加工过程中对材料的利用相对充分,可以显著降低制造成本;再次,3d打印成型后的近件已十分接近成品要求,不需或仅需少量后续加工,可有效缩短零部件生产周期,满足航空航天产品的快速响应需求。

  那么,未来3D打印技术可以打印整颗卫星吗?虽然不能完全否定,但目前面对的问题确实还比较多,因为许多因素限制着3D打印技术在太空的发展。首先,太空真空环境、零重力以及日夜巨大温差构成了恶劣的环境障碍,这些都会影响3D打印的制造过程和最终质量。最大的不利之处是3D打印设备在太空的运行和维修代价高昂,其中,保证不会影响宇宙飞船运作的可靠电源就是大问题,且3D打印需要航天员参与,但航天员的人力成本非常昂贵。

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