3D打印技術在航空領域的應用

歐美已將3D打印技術視為提升航空航天領域水平的關鍵支撐技術之一。3D打印技術在航空領域的應用主要集中在3類：外形驗證、直接產品制造和精密熔模鑄造的原型制造等。

（1）國外應用情況

日前，歐洲空間局（ESA）的“以實現高技術金屬產品的高效生產與零浪費為目標的增材制造項目”（AMAZE）提出，將首次實現3D打印金屬件的大規模生產。這些3D打印的金屬零部件可用于噴氣式飛機、航天器以及核聚變等項目。

波音公司已經利用三維打印技術制造了大約300種不同的飛機零部件，包括將冷空氣導入電子設備的形狀復雜導管。目前波音公司和霍尼韋爾正在研究利用3D打印技術打印出機翼等更大型的產品。空客在A380客艙里使用3D打印的行李架，在“臺風”戰斗機中也使用了3D打印的空調系統。空客公司最近提出?“透明飛機概念”計劃，制定了一張“路線圖”，從打印飛機的小部件開始，一步一步發展，最終在2050年左右用3D打印機打印出整架飛機。“概念飛機”本身有許多令人眼花繚亂的復雜系統，比如仿生的彎曲機身，能讓乘客看到周圍藍天白云的透明機殼等，采用傳統制造手段難以實現，3D打印或許是一條捷徑。

（2）國內應用情況

中國航天科技集團公司六院7103廠自行研制的某型號軟管順利通過2萬次疲勞試驗考核，各項指標均達到設計要求。這意味著長期困擾一線職工的軟管工藝攻關項目獲得成功。這是該廠繼去年年底突破大直徑高溫合金筒體縫焊技術之后，再次突破小直徑大壁厚異件縫焊工藝，進一步提升了發動機制造工藝能力。

北京航空航天大學同我國主要飛機設計研究所等單位通過“產學研”緊密合作，瞄準大型飛機、航空發動機等國家重大戰略需求，歷經17年研究在國際上首次全面突破了鈦合金、超高強度鋼等難加工大型復雜整體關鍵構件激光成形工藝、成套裝備和應用關鍵技術，并已在飛機大型構件生產中研發出五代、10余型裝備系統，已經受近十年的工程實際應用考驗，使我國成為迄今唯一掌握大型整體鈦合金關鍵構件激光成形技術并成功實現裝機工程應用的國家。

3D打印技術在醫學領域的應用

醫學模型快速建造。

醫學道具、模型、用品等材料可通過3D?打印獲得。利用3D打印技術，可將計算機影像數據信息形成實體結構，用于醫學教學和手術模擬。傳統醫學教學模型制作方法時間長，且搬運過程容易損壞，使用3D?打印技術，可有效減少制作時間，根據需要隨時制作，并降低搬運損壞的風險。目前，3D打印醫學模型已獲得較好的技術支持，具備一定的打印速度，能使用多種材質進行打印，應用程度高，有著很好的應用前景。

組織器官代替品制作。

人體組織器官代替物的材料要求很高，實現難度大。但目前已有一些成功案例，比如復制人體骨骼，制作義肢等。比如，人體某塊骨骼缺失或損壞需要置換，首先可掃描對稱的骨骼，形成計算機圖形并做對稱變換，再打印制作出相應骨骼。與傳統方法相比，該技術不需要先制作模具，可直接打印，建造速度較快。這項技術可應用于牙種植、骨骼移植等。身體軟組織器官制作亦取得進展，報道顯示，美國某大學已利用該技術制作出人造耳，與此同時，微型人體肝臟也已被成功制造。德國研究人員利用3D?打印機等相關技術，制作出柔韌的人造血管，并能使血管與人體融合，并同時解決了血管免遭人體排斥的問題。該技術的不斷進步和應用的深入將有助于解決當前和今后人造器官短缺所面臨的困難。

臉部修飾與美容。

利用3D?打印技術制作臉部損傷組織，如耳、鼻、皮膚等，可以得到與患者精確匹配的相應組織，為患者重新塑造頭部完整形象，達到美觀效果。首先掃描臉部建立起3D計算機數據，醫生可以制作出患者所缺少的部位，重現原來面貌。比起傳統技術，該方法更精確，材質選擇更加多樣化。隨著3D打印技術所支持材質的增多，打印質量的精細化，以及美容市場的壯大，臉部修飾與美容應用將有更加廣闊的天地，應用水平亦將得到進一步提高。