
德国 DLR 放大招!AFP+3D 打印跨界融合,复杂异形航空件实现 “贴合式” 打印
航空复材制造领域又现颠覆性突破!近日,德国宇航中心(DLR)结构与设计研究所传来重磅消息,其零部件设计与制造团队,携手英国 Aibuild 公司,成功将纤维自动铺放(AFP)与机械臂 3D 打印技术深度融合,实现了复杂异形结构的贴合式原位打印,为航空航天轻量化构件制造打开了全新可能。
传统航空复合材料制造,一直被 “复杂结构难成型、工装模具依赖高、生产周期长” 等痛点卡住脖子。尤其是带曲面、异形特征的零部件,要么需要开专用模具,成本高、周期长;要么只能简化设计,牺牲结构性能。而 DLR 这次的技术突破,核心就是打破这些限制,让复杂异形件的制造既灵活又高效。整个研发方案的核心,是一套由 Aibuild 公司提供的智能软件平台。这套软件可不简单,能直接导入曲面扫描数据,自动校准打印轨迹,还能实时优化工艺流程、生成自适应打印路径,相当于给整个制造流程装上了 “智能大脑”。
依托这个软件,DLR 把 AFP、机械臂 3D 打印和数字化管控技术拧成一股绳,实现了高性能 PEEK 材料在热塑性复合材料层压板上的原位粘接。简单来说,就是先通过 AFP 技术铺好高性能复合材料层压板基底,再用机械臂 3D 打印,在基底表面 “贴合式” 打印出复杂异形结构。
哪怕是曲率多变、形状不规则的部件,也能通过软件切片规划,精准完成材料沉积,完美贴合基底曲面,不会出现翘边、脱层等问题。这项技术落地后,带来的改变是实打实的。首先,
设计自由度直接拉满
。以前不敢想的复杂异形、一体化结构,现在都能轻松实现,不用再为了迁就制造工艺而简化设计。
其次,
彻底摆脱对专用工装模具的依赖
。不用再花大价钱开模、修模,大幅降低生产成本,尤其适合小批量、多品种的航空零部件生产。更关键的是,
性能与效率双提升
。融合后的工艺,不仅能保证航空级零部件的尺寸精度和工艺稳定性,还能缩短生产周期、减少原材料损耗,让复杂航空件的规模化量产不再是难题。很多人好奇,AFP 和 3D 打印都是成熟技术,为啥 DLR 这次融合能掀起波澜?核心在于
1+1>2 的协同效应
。AFP 擅长制造高强度、高刚度的大面积层压板基底,是结构强度的 “基石”;3D 打印则胜在灵活制造复杂异形细节,是个性化设计的 “利器”。
两者结合,既保留了 AFP 基底的高性能,又发挥了 3D 打印的设计灵活性,还能实现功能一体化,比如把加强筋、流体通道直接集成在结构上,减少后续装配工序
。 而背后的 “功臣” Aibuild 公司,也大有来头。这家 2015 年成立的企业,由扎哈・哈迪德建筑事务所前设计师创立,主打 AI 赋能的工业增材制造平台,能覆盖从 CAD 设计到量产的全流程自动化,在航空、建筑等领域都有亮眼应用。这次和 DLR 的合作,正是其软件平台在航空高端制造领域的又一次重要落地。放眼全球航空制造业,轻量化、高效化、低成本化已是不可逆的趋势。DLR 这次 AFP+3D 打印融合技术,精准踩中了行业痛点,不仅为热塑性复合材料原位制造提供了新路径,更有望推动航空零部件制造从 “模具驱动” 向 “数字化驱动” 转型。 未来,随着技术进一步成熟,或许会有更多复杂异形航空件,通过这种 “贴合式” 打印技术实现量产,让航空制造变得更灵活、更高效、更经济。
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曹颖
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