美将用钛合金3D打印F35零件 技术与中国仍有差距

随着中国在钛合金3D打印上的技术突破，激光成像钛合金部件在中国已经开始用于新型战机和大型民航机。作为钛合金激光打印领域的先行者，美国自然不甘落后。1月14日，美国Sciaky公司宣布，他们已经成功掌握了突破性的直接制造技术，使用电子束进行钛合金3D打印。

Sciaky公司的直接制造解决方案基于添加剂的制造原理，是PSU应用研究实验室（ARL）采用的关键技术之一，目的是生产高品质的金属零部件。 Sciaky公司的DM解决方案是唯一的大规模完全可编程的解决方案，可制造近净形零件，材料包括钛、钽、铬镍铁合金及其他高价值金属。该解决方案结合了计算机辅助设计（CAD）、 Sciaky最先进的电子束焊接技术和添加剂分层处理，所制造的零件尺寸可以达到5.8米×1.2米×1.2米。

美国公司公开的3D打印钛合金部件

Sciaky真正的领先之处在于超高打印速度，利用功率高达42千瓦的电子束枪，每小时可打印15-40磅的金属钛，而大多数竞争者仅能达到每小时5磅。就目前而言，电子束似乎是一种比激光更适合的金属3D打印能量源。

从数据上看，这一打印速度和零件尺寸已经超过了中国。前不久，中国西北工业大学刚刚用钛合金激光3D打印技术生产了长度为5米的飞机主承力梁。而中航相关的3D激光打印技术则可以打印4米×3米×2米的零件，虽然在长度上不如美国，但在面积上则仍然领先美国。

F-35结构图，可见其机身中央隔框由钛合金锻造

美国空军和洛克希德•马丁公司已经宣布与 Sciaky公司成为合作伙伴，并且计划使用该公司生产的襟副翼翼梁装备正在生产的F-35战斗机。相较于传统制造方式，这一新技术制造的产品成本更低、寿命也更长。如果3000多架战机都使用这种技术制造部件，将可以节省数十亿美元的成本。

使用3D打印钛合金零件的F-35已经进行了试飞

不过令人费解的是，另外一些F-35战机上的钛合金部件，例如F-35B战机可开闭的钛合金发动机舱门以及机身钛合金隔框，依然采用传统的锻造工艺进行制造。这种工艺成本大约是3D打印的20倍，耗费的材料则大约是3D打印的10倍。之所以没有全部使用新技术，除了对于新技术的谨慎，更可能的是美国目前的钛合金3D打印产品的强度不过关或者尺寸不足。此前美国钛合金3D打印技术就一直被这一问题所困扰。