航空装备维修中3D打印技术的应用

胡子颖 缪建成

[摘    要]3D打印技术作为一项前沿的制造技术，近年来发展势头迅猛，快速地渗透到人们生产生活中，尤其是在工业、建筑、文创等行业尤为突出。在航空装备的维修上，很多精密仪器如果只是靠人工和传统的机械设备，想要在很短的时间内完成是很难的，但是随着3D打印技术的不断发展，技术越来越成熟，在成型单件小批量、结构复杂的零件上显示出自己独特的优势。给工业、建筑业、文创等行业的发展带来了非常大的方便，同时，也在逐渐的改变着让人们的生活，尤其是很多文创产品的推广，让人们的生活变得更加的丰富多彩。

[关键词]航空装备;维修技术;3D打印技术;应用策略

[中图分类号]E92 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）09–00–03

[Abstract]As a cutting-edge manufacturing technology， 3D printing technology has developed rapidly in recent years， and has rapidly penetrated into people's production and living activities， especially in industry， construction， cultural and creative industries. In the maintenance of aviation equipment， if many precision instruments only rely on manual and traditional mechanical equipment， it is very difficult to complete in a very short time. However， with the continuous development of 3D printing technology， the technology is becoming more and more mature， which shows its unique advantages in forming single piece， small batch and complex parts. It brings great convenience to the development of industry， construction industry， cultural and creative industries. At the same time， it also gradually changes people's life， especially the promotion of many cultural and creative products， which makes people's life more colorful.

[Keywords]aviation equipment; maintenance technology; 3D printing technology; application strategy

当前环境下，国际社会的竞争愈演愈烈，各国间的竞争归根到底就是科技的竞争，谁能够掌握先进的科学技术，谁就能够掌握主动权。3D打印技术，在近年来受到各行各业的广泛推广，发展速度迅猛，一方面为工业的发展注射了活力，一方面给人们的生活增添了乐趣。3D打印技术在航空装备中的应用，为航空事业的发展，带来了巨大的推动作用，提高了其工作效率，同时还解决了很多精密仪器的生产困难的难题。本文主要探讨3D打印技术应用于航空装备维修中，分别从破损零部件的生产、后勤部门的供应链、强化零部件结构、特殊零件的生产这四点展开论述。

1 破损零部件的生产

3D打印技术的特点就是高效、快速、工作强度大、工作能力强，可以制造出人工和传统机械设备无法制造出来的零部件[1]。航空工业对于设备和零部件的精度都有着极其严格的要求，是一个知识密集型产业，每一个精密仪器的研发都要付诸很长的时间和精力，所以航空装备制造一直是国家的重点保护领域。未来的战争无疑是信息化的，掌握高科技无疑就掌握了主动权。在航空装备维修中应用3D打印技术，可以利用其特有的分散性制造的特点，将整个部件拼接、叠加构成所需要的零件，利用远程控制技术、激光技术、材料熔化技术、电子制图技术等，物理加工制造材料，并促使其生成图纸描绘形状，将各部分零件叠加到一起，构成完整的零部件，再通过专业技术工人组装，就可以迅速的运往所需要的场合投入使用。3D打印技术在航空工业上面的使用，可以给航空工业的发展带来新的机遇，推动制造维修行业的创新、发展，改变传统航空装备维修方法，提高航空工业的工作效率，降低工人的勞动成本，降低工程难度，提高航空工业的安全性和便捷性。航空装备的维修要求是非常严格的，对生产制造设备，以及对破损零部件的更换都非常严格，很多零部件由于更新换代的发展，有可能需要更换的零部件不能及时找到替换品，这种情况下就可以使用3D打印技术针对需要更换的破损零件制造出新的替换零件，不仅提高了维修效率，节约了大量的制造成本，同时还降低了维修成本，推动航空工业的发展。

2 缩短供应链，减轻后勤部门工作压力

在航空工业这个巨大的系统里面，后勤部门保障人员的工作量是非常大的，尤其是仓储和运输部门，他们每天的工作量都非常大，伴随而来的工作压力也会增加，这就导致后勤保障部门每天需要消耗高额成本[2]。在航空装备维修中应用3D打印技术，可以加快维修零部件的生产速度，提高维修质量，降低维修时间，从而可以有效地减轻后勤保障部门的工作压力，降低维修成本。此外，3D打印技术实现了航空应用材料的数字化发展，只需要利用计算机存储设计数据信息，就可以通过数据信息实现生产，因此，传统后勤保障部门的物资存储方式，变成了对设计数据信息存储，节省了大量的存储空间、运输时间以及成本。随着3D打印技术越来越成熟，将新技术运用到航空装备维修方面，可以在维修时，将需要维修的零部件，先用3D打印技术打印出来，大大缩短了零件的生产以及制造时间，直接放弃了传统的生产线，有效的减少供应链时间，保障按时交货，这样就有效的保障了航空装备维修的效率[3]。现在生活节奏都非常快，大家都在说时间就是金钱，所以，加快航空装备维修速度，就是在给航空事业减轻负担，这对航空后勤部门来说无疑是突破性的成就。采用3D打印技术，可以有效地缩短航空设备需要维修的零部件供应链，降低生产加工部门的生产量，从而有效地减轻后勤部门工作压力，给后勤工作人员的工作带来方便，提高工人们的工作效率，节约大量的时间可用来提高自己的业务能力，从而形成良性循环系统，让工作变得高效方便。

3 强化零部件结构

航空装备对制造业的要求非常严格，尤其是设计和生产工序，这些零部件用在航空设备上面，通过零部件的使用寿命，从而影响着航空设备的运输安全[4]。因此，当航空设备出现问题需要维修时，可以采用3D打印技术，强化零部件结构，保障零部件的使用强度。比如，航空飞机中央翼部位，它是整个飞机上面的重要零部件，连接着进气道、发动机短舱、主起落架，是机体的主要承力零部件，如果承力点一旦出现损坏，将直接导致飞机安全使用。因此，在维修时，可以采用3D打印技术，利用3D打印产品的高精确度，不会对维修处造成衔接不当导致机械设备强度不达标的问题，可以有效地解决维修遇到的各种问题，实现强化零部件结构的目的。

随着科技不断向前发展，交通方式越来越方便，越来越快捷，人和人之间的物理距离在不断的缩短，尤其是飞机在民航上的广泛使用，为人们的出行带来了非常大的便捷。但是飞机随着载客量的不断加大，安全问题也不容忽视，经常会在新闻报道上看到飞机失事事件，看到这些信息让人很心痛。飞机的每一个零部件都是精密设备，生产制造都非常严格，但是很是不可避免的会有事故发生，因此，一定要提高飞机零部件的强化工作。比如，很多的飞机事故都是由于机翼起降造成机翼折损，从而导致飞机事故，因此，采用3D打印技术可以有效的提高飞机的零件强度，从而提高飞机的安全系数，可持续的为人们的出行提供安全可靠地服[5]。航空装备都属于精密设备，每一个零部件的设计、生产、制造、到最后的组装，都需要对技术严格把控，采用3D打印技术，可以有效地避免零件在制造的时候出现的瑕疵，同时还能有效地强化零部件结构，保障维修部分的质量，强化零部件结构，保障飞机在使用的时候零部件都能处在最佳工作状态，保障飞机在运行中都能安全平稳的运行，为人们的出行安全带来保障。因此，在航空装备维修中，可以加大推广3D打印技术，保障设备的质量和强度，为人们的生活带来更多的方便。

4 特殊零部件的生产

随着科技的飞速发展，航空工业也在不断地向前发展，尤其是为了方便人们出行以及解决运输方面的问题，航空工业的发展速度也非常的迅速[6]。科技不断发展，飞机机型也在不断的升级优化，很多老型号、设计落后的飞机就会逐渐的退出历史舞台，生产线上也会停止生产，但是在还没有完全停止使用的情况下，一旦飞机出现问题，需要维修，就找不到合适的零部件来替代，出现部分零部件加工难度大，生产成本较高，采购周期太长，甚至找不到购买品，这种现象，导致维修工作无法顺利推进进行。比如，某一辆航空设备年代久远，使用频率非常低，但是还没有退出历史舞台，某些场合还能执行起飞任务，很多生产厂家为了自己的效益，或者为了与时俱进紧跟科技发展的脚步，很多老旧设备都已经淘汰，某些不常用的零部件都已经没有再生产，这就导致某些老旧飞机的零部件出现断层现象，已经没有厂家可以生产[7]。如果这种老旧型号的飞机在使用时某些零部件出现问题，需要维修，但是没有合适的替换品，那么这种型号的飞机就没办法使用了，因此，在航空设备上可以引进3D打印技术，对于特殊的、复杂的零部件可以采用现代科技手段打印出来，保障老旧设备能正常使用，不用过多的考虑旧设备维修时是否有可以替换的零部件，生产厂家可以生产更先进的设备，提高生产部门的工作效率，将大量的时间和精力都放在生产先进的设备上。采用3D打印技术应用到航空装备维修中，在生产时，不用设计专门的模具、传统的制造设备以及聘用相关工作人员，只需要使用3D打印技术专用的设计软件，将二维图样转变三维CAD模型，利用软件编程数模，通过3D打印激光烧结技术，便能精确且快速的打印需要维修的零部件[5]。并且3D打印技术能将需要焊接的部分直接加工成一个整体零件，在很大程度上可以增加零件的强度，保障零件的质量，从而满足航空维修相关需要，保障替换品的质量，提高维修效率，同时还能提高维修质量。此外，对于那些小型号，需求量低，不能批量生产的航空装备零部件来说，3D打印技术的应用，能很好地解决这些零部件批量生产成本太高的困境，能够在降低维航空装备维修成本的同时，保证它的正常运行。

5 结束语

航空装备维修工作是一件非常重要的工作，做好航空设备维修工作，可以为航空事业节约大量的成本[8]。不管是任何机器或者设备，在长期的使用中，都会出现各种磨损或者损坏现象的发生，对于局部出现的损坏问题，就可以采用针对局部损坏的零部件做维修的方法，没必要将整个设备放弃掉。采用3D打印技术可以迅速生产出当下所需的零部件，缩短供应链，减轻后勤部门工作压力，还能有效地强化零部件结构，就算是特殊的零件也可以迅速的生产出来，及时应用到航空装备维修中，保障维修工作能高效完成。现在人们的生活节奏越来越快，节约时间就是在节约成本，为了保障航空装备的维修工作顺利开展，可以大力推广3D打印技术，保障设备在维修的时候能够高质量的完成。

参考文献

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[3] 郭再政.综合分析3D扫描与3D打印技术在破损建筑装饰构件修复中的应用[J].绿色环保建材，2020（2）：224.

[4] 荀翀，王強，李长洲，等.3D打印技术在骨科关节中的应用进展研究[J].中国医疗器械信息，2020（9）：35-36，180.

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