3D打印技术在航空领域的应用

欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类：外形验证、直接产品制造和精密熔模铸造的原型制造等。

（1）国外应用情况

日前，欧洲空间局（ESA）的“以实现高技术金属产品的高效生产与零浪费为目标的增材制造项目”（AMAZE）提出，将首次实现3D打印金属件的大规模生产。这些3D打印的金属零部件可用于喷气式飞机、航天器以及核聚变等项目。

波音公司已经利用三维打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件，包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。空客在A380客舱里使用3D打印的行李架，在“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出?“透明飞机概念”计划，制定了一张“路线图”，从打印飞机的小部件开始，一步一步发展，最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统，比如仿生的弯曲机身，能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等，采用传统制造手段难以实现，3D打印或许是一条捷径。

（2）国内应用情况

中国航天科技集团公司六院7103厂自行研制的某型号软管顺利通过2万次疲劳试验考核，各项指标均达到设计要求。这意味着长期困扰一线职工的软管工艺攻关项目获得成功。这是该厂继去年年底突破大直径高温合金筒体缝焊技术之后，再次突破小直径大壁厚异件缝焊工艺，进一步提升了发动机制造工艺能力。

北京航空航天大学同我国主要飞机设计研究所等单位通过“产学研”紧密合作，瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求，历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术，并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统，已经受近十年的工程实际应用考验，使我国成为迄今唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。

3D打印技术在医学领域的应用

医学模型快速建造。

医学道具、模型、用品等材料可通过3D?打印获得。利用3D打印技术，可将计算机影像数据信息形成实体结构，用于医学教学和手术模拟。传统医学教学模型制作方法时间长，且搬运过程容易损坏，使用3D?打印技术，可有效减少制作时间，根据需要随时制作，并降低搬运损坏的风险。目前，3D打印医学模型已获得较好的技术支持，具备一定的打印速度，能使用多种材质进行打印，应用程度高，有着很好的应用前景。

组织器官代替品制作。

人体组织器官代替物的材料要求很高，实现难度大。但目前已有一些成功案例，比如复制人体骨骼，制作义肢等。比如，人体某块骨骼缺失或损坏需要置换，首先可扫描对称的骨骼，形成计算机图形并做对称变换，再打印制作出相应骨骼。与传统方法相比，该技术不需要先制作模具，可直接打印，建造速度较快。这项技术可应用于牙种植、骨骼移植等。身体软组织器官制作亦取得进展，报道显示，美国某大学已利用该技术制作出人造耳，与此同时，微型人体肝脏也已被成功制造。德国研究人员利用3D?打印机等相关技术，制作出柔韧的人造血管，并能使血管与人体融合，并同时解决了血管免遭人体排斥的问题。该技术的不断进步和应用的深入将有助于解决当前和今后人造器官短缺所面临的困难。

脸部修饰与美容。

利用3D?打印技术制作脸部损伤组织，如耳、鼻、皮肤等，可以得到与患者精确匹配的相应组织，为患者重新塑造头部完整形象，达到美观效果。首先扫描脸部建立起3D计算机数据，医生可以制作出患者所缺少的部位，重现原来面貌。比起传统技术，该方法更精确，材质选择更加多样化。随着3D打印技术所支持材质的增多，打印质量的精细化，以及美容市场的壮大，脸部修饰与美容应用将有更加广阔的天地，应用水平亦将得到进一步提高。