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美國空軍研究實驗室（AFRL）制造和工業(yè)技術(shù)部門（ManTech）正在與波音和印第安納州的機械制造商Thermwood合作，使用增材制造生產(chǎn)低成本的響應(yīng)式工具。作為AFRL低成本歸屬技術(shù)（LCAAT）計劃的一部分，合作伙伴正在利用Thermwood的大規(guī)模增材制造（LSAM）機器為航空航天部件生產(chǎn)3D打印高壓滅菌工具。

LCAAT制造負責人Craig Neslen解釋說：“未來的低成本的無人機將需要響應(yīng)材料和制造工藝戰(zhàn)略。添加劑制造的復(fù)合材料模具是評估的眾多技術(shù)之一，以確保工業(yè)基礎(chǔ)可以處理未來的制造浪潮要求，并適應(yīng)周期性的系統(tǒng)技術(shù)更新活動，這可能需要以可接受的成本進行小的車輛設(shè)計變更?！?/span>

用于模具的大規(guī)模增材制造

LCAAT計劃旨在打破新航天航空系統(tǒng)的成本增長曲線和生產(chǎn)時間。這種系統(tǒng)暴露在高壓和高溫下，需要工業(yè)高壓釜來處理和消毒其零件和材料。LSAM機器已經(jīng)被用于3D打印被認為是有史以來為美國航空航天制造商Bell Helicopter Textron Inc.制造的最大的高壓釜工具。它目前被用于為其直升機制造和開發(fā)葉片。此外，波音公司采用LSAM工藝，采用垂直層印刷（VLP）技術(shù)，對12英尺長的波音777x修剪工具進行3D打印，生產(chǎn)時間為43小時20分鐘。

鑒于之前的合作，波音公司與Thermwood簽訂了LCAAT計劃合同，以3D打印機身皮膚工具的一部分來評估LSAM功能。AFRL項目經(jīng)理Andrea Helbach補充說：“我們對添加制造的工具能夠降低采購高壓釜工具的成本和時間感興趣。此外，AM工具支持部件設(shè)計的變化，同時把費用降到最低限度?！?/span>

AFRL的飛機機身蒙皮和工具概念圖。圖片：Thermwood

3D打印機身皮膚

使用40毫米印刷核心，運行25％碳纖維增強聚醚砜（PESU），中等規(guī)模的工具3D打印5小時15分鐘。這個重367磅的模具據(jù)說與最終工具具有相同的寬度，高度，但它的長度從10英尺縮短到4英尺。在加工工具之后，探測表面輪廓并測試真空完整性。根據(jù)Thermwood的說法，全尺寸工具預(yù)計重約1,400磅，需要18個小時才能打印。據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，目前，波音公司和AFRL項目正在仔細記錄所有運營參數(shù)，以便將技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)計劃。

3D打印機身皮膚的一部分。照片：Thermwood