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不需要模具也能制造结构复杂的构件？电脑里的 D模型能直接 打印 出实实在在的物品？这个物品不只是金属工具或是汽车，它可能是一架飞机，甚至于航天器。在航天领域，正在让科学幻想变为现实。

D打印的学名为 增材制造 ，用这类工艺加工金属元件不同于传统的 先铸造、后机加 的模式；而是利用 离散-堆积 材料的原理，基于元件的三维数学模型，从无到有逐层堆积材料，实现完整金属部件的直接制造。

随着市场竞争日益剧烈，新一代的航天飞行器不断向高性能、高可靠性、长寿命、低成本的方向发展。目前，电弧增材制造(Wire and Arc Additive Manufacturing, WAAM)技术成本低、效力高，更符合 D打印金属构件应用于生产的需求。

这类加工技术先熔化金属丝材，以后按CAD三维模型逐层沉积金属液，直接制造出接近产品设计尺寸要求的立体金属构件，从而省去了铸造前制作模具的进程，大大降低了产品的生产成本。同时，用电弧作为融化金属的热源，使得金属丝材熔化后沉积率高达 ～4kg/h，即现在通过2~ 天的金属堆积就可以打印成型的产品外壳，以往需要一个月左右才能生产出来。

相较于激光熔化成形增材制造所需的动辄几百万的激光机，电弧增材制造对生产设备的要求要低很多，而且，其设备处于开放空间，更适合制造大型工件。 低成本、高效率，总成本比激光选区激光熔化(SLM)下降50%以上，这对大型构件的低成本制造具有特别的意义。

其实，自20世纪60年代末开始研究的电弧增材制造技术已在德国、瑞士等多家制造企业得到应用。例如，英国著名武器制造商(BAE系统公司)打印出的大尺寸炮弹(直径155毫米)，世界第三大飞机制造商庞巴迪公司的飞机起落架支持外翼等等产品；而国内相干的技术研究也蹒跚起步。

目前，航天2 9厂联合华中科技大学科研团队，以变形铝合金异型结构产品为研究对象，掌握电弧增材制造成形工艺等关键技术，获得优化的电弧增材制造成形工艺规范，实现复杂异型变形铝合金结构的电弧增材制造。

未来拓宽电弧增材制造可使用的金属材料范围，打印出多种金属复合的工件，同时提高产品的尺寸精度与性能是我们的研究方向 ，为应对在航空航天领域更广泛的应用，联合研制团队已有了进一步的计划。

电弧增材制造技术的研究工作还在继续，它在增进先进制造技术发展的同时，也使结构设计的思想得到解放和提升，这两者的相互促进必将对未来飞行器制造技术领域造成深刻影响。

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