制備高純凈度、高球形度、尺寸粒度可控的高品質(zhì)金屬粉末是“3D打印技術(shù)”及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的首要條件。中航工業(yè)航材院“3D打印技術(shù)”中心擁有多年高溫合金霧化制粉和鈦合金霧化制粉技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，掌握了純潔熔煉、純凈液體金屬保溫與導(dǎo)流、負(fù)壓霧化、高效粉氣分離等核心關(guān)鍵技術(shù)，配備了先進(jìn)的霧化制粉設(shè)備和粉末檢測(cè)分析設(shè)備，研制出高純、低氧、粒度可控的鎳基、鈷基、鐵基、鈦基和鈦鋁基合金球形粉末，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于“3D打印技術(shù)”領(lǐng)域，成為國(guó)內(nèi)金屬粉末的主要供應(yīng)商。特別值得一提的是，中航工業(yè)航材院采用3D打印技術(shù)制備出陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料、可工程應(yīng)用的TiAl/Ti梯度材料，材料硬度、強(qiáng)度均有顯著提高;打印了材料、結(jié)構(gòu)、功能一體化的耐熱/控?zé)峤Y(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、完整性顯著優(yōu)于傳統(tǒng)材料制件。

       承力多少一定程度上決定了“3D打印”在航空結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用范圍。針對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，中航工業(yè)制造所依托高能束流加工技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了電子束熔絲成形飛機(jī)鈦合金次承力結(jié)構(gòu)件和激光選區(qū)熔化成形大尺寸金屬?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)功能構(gòu)件的裝機(jī)應(yīng)用。中航工業(yè)沈陽(yáng)所聯(lián)合北京航空航天大學(xué)合作研發(fā)的激光快速成型鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)在飛機(jī)上成功實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，技術(shù)水平居世界領(lǐng)先。中航飛機(jī)研發(fā)中心將全三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與3D打印技術(shù)相結(jié)合，“打印”出包括主起落架支柱、支臂等主承力部件的多個(gè)飛機(jī)部件，并通過(guò)材料級(jí)、靜力、落震、最大載荷工況等多項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行了全方位測(cè)試，結(jié)果顯示試驗(yàn)件完全滿(mǎn)足在飛機(jī)主承力部位應(yīng)用。

       利用“3D打印”快速實(shí)物化的特性，中航工業(yè)大幅改進(jìn)調(diào)整了研制生產(chǎn)周期和流程。中航工業(yè)光電所應(yīng)用“3D打印技術(shù)”完成了機(jī)載光電探測(cè)設(shè)備的新品原理樣件，實(shí)現(xiàn)了機(jī)載光電探測(cè)設(shè)備數(shù)字模型的快速實(shí)物驗(yàn)證，形成了快速設(shè)計(jì)、性能評(píng)估優(yōu)化、三維虛擬裝配、樣機(jī)快速試制一體化閉環(huán)設(shè)計(jì)驗(yàn)證環(huán)境。中航工業(yè)自控所運(yùn)用3D打印導(dǎo)航產(chǎn)品零件，加工周期成倍縮短，總體工作量?jī)H為傳統(tǒng)方式的五分之一，為零件快速試制提供了新的生產(chǎn)模式。中航飛機(jī)西安飛機(jī)分公司將逆向工程技術(shù)、3D打印、精密鑄造和數(shù)字化測(cè)量有機(jī)結(jié)合，打通了以三維技術(shù)為核心的數(shù)字化制造鏈條，成功將3D打印技術(shù)應(yīng)用于C919大型客機(jī)、ARJ21新支線(xiàn)飛機(jī)、“新舟”系列飛機(jī)等十余個(gè)型號(hào)的精密熔模鑄造生產(chǎn)中，進(jìn)行了30余項(xiàng)精鑄件制造，完成了近3000項(xiàng)工裝毛坯的制造，大幅提高了工裝研制效率，縮短了產(chǎn)品研制周期。

       在3D打印的一個(gè)重要應(yīng)用方向就是修復(fù)再制造。中航工業(yè)航材院采用激光3D打印技術(shù)修復(fù)飛機(jī)起落架磨損、腐蝕缺陷，經(jīng)過(guò)1600余次起落飛行，狀態(tài)良好。航材院還突破3D打印技術(shù)修復(fù)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片研究，使我國(guó)躋身于能用3D打印技術(shù)修復(fù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件的少數(shù)國(guó)家行列。

      “互聯(lián)網(wǎng) ”航空優(yōu)勢(shì)技術(shù)望引領(lǐng)先進(jìn)制造

        美國(guó)GE公司曾在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布消息，挑戰(zhàn)3D打印，將飛機(jī)的一個(gè)零部件讓創(chuàng)客設(shè)計(jì)。其中一名19歲的設(shè)計(jì)者只用了原始結(jié)構(gòu)的1/6的重量就完成了全部測(cè)試，方案甚至超過(guò)了GE公司里的資深專(zhuān)家，而這就是“互聯(lián)網(wǎng) ”與“3D打印”結(jié)合帶來(lái)的益處。

         航空“3D打印”產(chǎn)品的大范圍推廣市場(chǎng)有限，距離形成比較經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，需要通過(guò)新思維新模式促進(jìn)增材制造技術(shù)在全社會(huì)的推廣應(yīng)用，加快技術(shù)優(yōu)勢(shì)向產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)化?！?D打印”展現(xiàn)了全民創(chuàng)新的通途，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)萬(wàn)眾創(chuàng)新的平臺(tái)?！盎ヂ?lián)網(wǎng) 制造”突破圍墻，把互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)結(jié)合起來(lái)，將補(bǔ)足中國(guó)制造業(yè)原始創(chuàng)新、開(kāi)始設(shè)計(jì)能力弱的短板，賦予中國(guó)制造新的生命。

       中航工業(yè)創(chuàng)造性地借助“互聯(lián)網(wǎng) ”模式，打造我國(guó)第一個(gè)大型產(chǎn)業(yè)互聯(lián)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)——中航聯(lián)創(chuàng)，陸續(xù)推動(dòng)“愛(ài)創(chuàng)客”平臺(tái)正式上線(xiàn)，以“3D打印技術(shù) 互聯(lián)網(wǎng)”的模式為參考，提出“互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)與制造”、“互聯(lián)網(wǎng)+航空基礎(chǔ)技術(shù)”研發(fā)及商業(yè)新模式。中航聯(lián)創(chuàng)平臺(tái)上線(xiàn)以來(lái)，先后與地方政府、重點(diǎn)院校、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、孵化器、創(chuàng)新型企業(yè)等100多家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)載體進(jìn)行了路演對(duì)接和合作洽談，與多個(gè)地市達(dá)成合作意向，挖掘和開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目30余個(gè)，部分項(xiàng)目已進(jìn)入實(shí)施階段。中航聯(lián)創(chuàng)已上線(xiàn)的125個(gè)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，以深化軍民融合為著眼點(diǎn)，力圖將航空裝備研制的優(yōu)勢(shì)技術(shù)推向更加廣闊的市場(chǎng)，在智能制造、綠色制造、虛擬制造，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力等領(lǐng)域全面發(fā)力。