3D打印技術應用于航空維修中的路徑

孫偉萍

摘要：航空工業作為我國國防中的重要內容，航空維修更是其中的關鍵部分，為了保證航空維修的效果，加強了3D打印技術在其中的有效應用。此技術能夠對機體結構進行科學布局，對航電和軍械等設備進行完善和改進，從而進一步提高航空維修的效果。

關鍵詞：3D打印技術;航空;維修

在我國科學技術水平不斷提高的背景下，3D打印技術在我國航空裝備維修中已經得到了有效應用，這對當前我國航空事業的發展起到了一定的推動作用。同時，3D打印技術在航空維修中的應用，還能夠及時發現設備在運行中的問題，對破損零部件進行改進，優化設備的生產流程，進而對特殊零件進行有效維護和生產。

一、破損零部件的生產

3D打印的專業名稱為“增材制造技術”，此技術誕生于20世紀，目前已經被應用到了航空維修領域中。相關學者在對3D打印技術的優勢進行分析時，發現其具有高效和工作強度大等特點，能夠制造出人工與傳統機械設備，不能制造的零部件。由于航空工業對相關設備以及零部件的精度要求比較高，屬于一個知識密集型的產業，并且每一個精密儀器的開發一般都需要比較長的時間[1]。

因此，3D打印技術在當前的航空裝備制造領域已經得到有效應用。在對航空裝備進行維修時，科學應用3D打印技術，能夠積極發揮其自身特有的分散性制造特點，對整個的部件拼接零件進行優化。通過應用遠程控制技術和材料熔化技術等，對材料進行加工，促進其生成圖紙所描繪的形狀，將不同部分零件更加有效地疊加到一起，在此基礎上構成完整的零部件。然后通過專業技術人員的組裝，更加迅速地運往到所需要的場合。

同時，3D打印技術在航空中的有效應用，能夠為航空工業的穩定發展提供新機遇，對現有的制造維修方式進行創新，引入先進的航空裝備維修方法，在提高維修效果的同時，不斷降低工人的勞動成本，降低工程的難度，在保證航空工業安全性的同時，優化航空裝備維修流程。在對破損零部件進行更換和制造時，發現有的零部件，并不能及時找到合適的替換品。因此，在這種情況下，要加強對3D打印技術的有效應用，結合需要更換破損零件，制造出滿足航空發展的替換零件，強化維修效果，節約制造成本。

二、縮短供應鏈，減輕維修人員的工作壓力

由于在我國當前航空工業這個系統中，維修人員的工作量比較大。特別是倉儲和運輸部門，每天的工作壓力在不斷增加。然而，3D打印技術應用于航空維修中，能夠適當促進維修零部件的實際生產速度，在提高維修質量的同時，保證設備運行的安全性，在此基礎上減輕維修部門的工作壓力，加強對維修成本的有效控制。同時，3D打印技術還可以促進航空應用材料向著數字化的方向發展，通過對計算機技術的應用，存儲設計的數據信息，通過數據信息，實現對航空零件的有效生產[2]。

維護人員還要對物資存儲方式進行創新，加強對設計數據信息的整合和存儲，節省存儲空間，降低維修對成本。現如今，隨著我國3D打印技術的快速發展，各種新技術在航空裝備維修中得到了有效應用。在具體的維修中，能夠將所需要的維修零部件，應用3D打印技術進行打印，在縮短零件生產和制造時間的同時，減少供應鏈時間，健全航空裝備維修機制，促進航空裝備的維修速度。此外，加強對3D打印技術的有效應用，還對可以縮短航空設備的維修時間，優化和完善零部件供應鏈，提高生產加工的效率，進而形成良性的循環系統。

三、復合材料的制造

最近幾年，我國飛機機型正在不斷升級，但是在軍機維護中，存在部分零件加工內容多和維修難度大等問題，并且整體的加工費用也比較高，采購的周期長，這會對軍機修理的周期帶來影響。如，在對卡箍類零件進行修理時，其需求量少，工藝比較復雜，如果應用傳統的加工方式，一般需要3套模具和工裝等設備，才能夠保證產品滿足航空工業發展的要求。但是，在具體的采購中，發現一些零件制造廠已停產，并不能滿足航空發展的要求。通過對3D打印系統的應用，可以對特殊零部件的數模進行編程，使用3D打印的激光燒結技術，打印出其所需的零件，進而滿足現階段我國航空工業生產和發展的需求[3]。

復合材料作為當前航空領域中的新興材料，在維修中得到了有效應用，但是此材料在應用中存在成本高和工藝難度大等問題，更在一定程度上限制了維修的能力。因此，3D打印技術不能只應用于金屬與非金屬材料的對制造中，還需要加強其在碳纖維這類復合材料中的有效應用。

在 3D打印技術上，能夠制造出比較立體的網格型結構。研究發現，利用樹脂固化等復合材料，具有非常好的強度，在飛機制造中的有效應用，可以適當增加復合材料的使用量，對航空維修的流程進行優化，從而進一步延長航空設備的使用壽命。

四、實現對特殊零部件的生產

在對航空設備進行維修時，受到一些客觀因素的影響，并不能及時找到合適的零部件進行替代，存在部分零部件加工難度大和成本高等問題，采購的周期也比較長，有的時候甚至找不到購買品。如果不及時解決上述現象，就會對維修工作的穩定運行帶來影響[4]。

例如，某個航空設備年代比較久遠，所使用的頻率也非常低，但是其在某些場合，還可以執行起飛任務。大部分生產廠家在發展中，為了獲得更多的效益，已經淘汰了老舊設備，并且某些零部件已經不再生產，這會對老舊飛機的穩定運行帶來影響，導致零部件出現斷層等問題。然而，在航空設備的制造和維護中積極引進3D打印技術，可以對特殊和復雜的零部件進行有效生產，采用現代科技將其打印出來，保障一些老舊設備能夠正常應用。

同時，3D打印技術不僅能夠強化航空裝備維修的效果，在具體的生產中，并不需要設計專門的模具，僅僅應用3D打印技術，就可以促進二維圖樣的轉變，讓其轉變為三維CAD模型。然后應用3D打印激光燒結技術，更加精確和快速地打印出所需要的維修零部件，降低零件生產的難度，強化零件的生產質量。最后，在對小型號和不經常應用的航空裝備零部件進行生產和維修時，也需要加強對3D打印技術的應用，更好地解決生產成本太高等問題，提高特殊零部件的生產質量，優化航空裝備的維修流程[5]。

結束語

由此可見，目前我國航空維修行業中的3D打印技術雖然得到了有效應用，但是其發展并不成熟。對此，要加強對3D打印技術的深入研究，實現對特殊零部件的有效生產，縮短維修的時間，對航空設備中的重要零部件進行三維打印，從而進一步促進我國航空工業的穩定發展。

參考文獻：

[1]廖加偉，馮銳.建模軟件結合3D打印技術對航空維修行業的影響分析[J].內燃機與配件，2020（11）：229-230.

[2]曹宏翼，朱玉波，梁彪，張成麗.逆向技術與3D打印技術在飛機修理中的聯合應用[J].世界制造技術與裝備市場，2019（04）：45-46.

[3]賈婷婷.航空維修中3D打印技術的有效應用[J].粘接，2019，40（08）：105-107.

[4]曹宏翼，齊祥，朱曉彤.3D打印技術在航空維修中的應用[J].金屬加工（冷加工），2018（09）：62-64.

[5]莫偉東.3D打印技術及其在航空裝備維修中的應用[J].產業與科技論壇，2017，16（24）：78-79.