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波音公司计划针对星航线（如上图所示）制造约600个3D打印零部件，主要为载人太空舱零部件，每个太空舱可搭载七名宇航员，用于在近地轨道和国际空间站执行任务。
波音在其旗舰太空计划中采用此类零部件是其“战略赌注”的一部分，该战略赌注认为，打印塑料件能够在火箭发射时的极端应力和太空零度以下温度条件下发挥完美性能。
该项目进一步见证了3D打印在太空船、航空发动机和其他关键设备所用高级零部件领域中由制造原型向商业生产的转变。
1个月，波音公司还公开了专为星航线所搭载乘客设计的新型轻量级宇航服。
牛津性能材料公司航空航天业务总裁拉里·瓦赫莱克（Larry Varholak）在一次采访中指出，与传统金属和塑料制造方法相比，3D打印零部件将能够帮助波音降低成本，并减轻每个七座太空舱的重量。
他说，“对美国宇航局（NASA）和波音来说，真正重要的是这种材料强度与铝一样高，但重量却轻得多。”波音声称，与传统制造方法相比，牛津性能材料公司的零部件可减轻约60%的重量。 位于待升空火箭顶部的星航线模型
波音公司根据与NASA签订的价值高达42亿美元（34亿英镑）的合同，正在建造三个星航线太空舱。企业家伊隆·马斯克（Elon Musk）的太空探索技术公司（SpaceX）正在建造一个同类型的太空舱，与NASA签订的合同价值为26亿美元。
牛津性能材料公司已经交付了一部分星航线的零部件，该公司声称其所用的塑料又被称为聚醚酮酮（PEKK），耐火并耐辐射。波音没有说明牛津性能材料公司所产零部件占太空舱的比例。
“从高集成零部件的设计、组装和可靠性方面看，这类零部件占星航线的比例相当大。”波音结构与材料部门主管利奥·克里斯托多罗（Leo Christodoulou）说，“采用牛津性能材料公司的材料降低了许多成本。”
尽管做出了承诺和具有潜在销售量，但客户和投资者仍然需要看到打印塑料件的可重复结果后才能信服。
“我们仍然处于‘展示’阶段，”牛津性能材料公司首席执行官斯科特·德菲利斯（Scott DeFelice）在一次采访中说，“不展示数据是无法获取信任的。”
牛津性能材料公司位于康乃狄克州的南温莎地区（South Windsor），成立于2000年，最初是一家材料科学公司，2006年开始采用3D打印技术。该公司也制造航空零部件、颅脑和面部植入材料以及人类脊椎骨替代品。
2012年，该公司开始涉入航空航天与防务领域，与NASA、诺斯罗普格鲁曼（Northrop Grumman）公司和企业孵化器——美国制造（America Makes）一起，证明了打印PEKK塑料件品质优良，尤其可耐受-300～300华氏度的温度条件。
“这些零部件涵盖各个方面，从支撑推进系统的支架到空气再生系统的内部结构，”Varholak在提及波音星航线零部件时说。
咨询服务公司沃勒斯（Wohlers Associates）的首席执行官特里·沃勒斯（Terry Wohlers）指出，与传统锻造、加工或浇铸相比，打印零部件速度更快、价格更低，只涉及极少的工具作业和直接劳动力，从而使公司能够维持零部件的“数字库存”，按需打印。该公司从事增材制造已超过20年。
他说，由于航空航天涉及的零部件复杂、昂贵且用量相对较小，因此航空航天是“几近完美适合”3D打印的行业。
星航线将于2018年1月在卡纳维拉尔角（Cape Canaveral）首次升空，并将于2018年8月搭载其首批宇航员。预计将采用波音与洛克希德马丁（Lockheed）合资企业联合发射联盟公司（United Launch Alliance）提供的擎天神五号（Atlas V）火箭发射。
来源：英国工程技术学会 翻译：中国机械工程学会
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发表于 2017-2-18 09:13:45
