极短的交付期限和复杂的几何形状是增材制造的优势。让我们一起来了解GKN航空航天公司如何利用这项技术生产其至关重要的翼尖，并让整个行业眼前一亮。
挑战
在创纪录的时间内生产可使用的复杂翼尖
当专门致力于开发可持续的全电解决方案以用于空中旅行的航空航天公司Eviation与GKN航空航天公司合作开发Alice V2的关键组件时，时间已经非常紧迫。建造这种全电动飞机部件的截止日期迫在眉睫。但航空航天业并不是以快速开发而闻名的行业。安全始终比速度更重要。
GKN航空航天公司的挑战是找到一个解决方案，并将这两者结合起来，以开发分配给他们的零件：尾翼、电气布线互连系统和机翼——特别是它们的翼尖。
“我们需要快速地生产一架飞机，它还需要达到一定的重量目标，”GKN航空航天公司项目总监Russ Brigham回忆道。“Alice V2的设计具有相当复杂的几何形状和导航灯接口的翼尖。我们花了很多时间思考我们如何制造这个部件，因为它对飞机来说并不是微不足道的，这是一个主要的结构部件。而我们面临的挑战是能否用传统的制造技术交付这个部件。”
解决方案
Materialise提供航空航天认证的制造服务
对于一个具有复杂结构、轻量化并且时间紧迫的部件来说，增材制造是一个理想的制造方式。但尽管这项技术现在在航空航天行业中已经司空见惯——通常用于简单的外壳和其他装饰品——但很少有飞机采用增材制造的主要结构部件。
“当你正处在一个非常紧迫的全面飞机开发计划中时，你需要做出一些大胆的决定，”Russ说道。“大胆的决定是继续使用增材制造部件，并证明它是适合飞行就绪部件的正确选择。” 尽管这个决定无疑是一个勇敢的决定，但并不是没有依据的。Materialise与Fokker（现为GKN航空航天公司的一部分）或者GKN航空航天公司本身的合作，自2010年以来就与Russ的团队在增材制造项目上合作过。这带来了一种针对使用选择性激光烧结（SLS）和PA 12材料制造的航空航天零件的认证工艺，这也是团队在翼尖上采用的组合。
翼尖的复杂几何形状使其成为增材制造的理想选择。©GKN航空航天公司 “我们之前已经与Materialise做了一些测试，特别是围绕材料的力学允许值——材料的强度。但是，当然，这种强度取决于你需要制造的部件的几何形状和形式，”Russ解释道。“所以你有了基本数据，但你必须具体应用到翼尖上。” “由于这是一个新的组件，我们只有外部形状和在飞行中会出现的实际物理负载。Materialise团队在制造可行性方面提供了他们的建议，然后我们继续制造部件。”
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毁坏性测试
成功交付翼尖后，Russ和他的团队展开了严格的质量测试，以满足美国联邦航空管理局（FAA）严格的适航标准。安全始终是最重要的，每个组件都必须经过彻底的测试。
“我们采购了几个翼尖并进行了毁坏性测试计划，”Russ说。“我们进行了毁坏性测试，最终证明了它适合飞行，并且起到了作用。”
结果：轻量级、飞行就绪的翼尖仅用了14个月
项目启动约14个月后的2022年9月27日，Eviation Alice进行了首飞，这通常需要大约五年的时间。增材制造在实现这一里程碑中发挥了关键作用。
“我一定会延期，”Russ评论说，当被询问如果没有增材制造的情况下会发生什么时。“但当项目进入批量生产阶段时，它也将至关重要。”
展望未来：超越界限的创新
现在，焦点转向Eviation Alice翼尖的未来。计划是从开发转向认证和批量生产，重点是进一步减轻重量，而不损害性能。
“这种经验已经让我们认识到了航空航天领域3D打印的潜力，”Russ说。“在合适的应用中，我们可以将增材制造用于基本的、简单的产品。”
拥抱未来：持续创新
随着GKN航空继续探索用于关键部件的增材制造机会，Eviation Alice翼尖的成功证明了3D打印在航空航天领域的转型力量。
“随着未来机会的出现，它将成为一个选择而不是被拒绝的候选方案，这是以前的情况，”Russ总结道。
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