Аддитивное производство металлических изделий в аэрокосмической отрасли: обзор

Аддитивное производство металлических изделий включает технологии послойного добавления материала для изготовления металлических компонентов. Существенный рост этой технологии отчасти обусловлен ее потенциалом обеспечивать коммерческие и эксплуатационные преимущества в аэрокосмической отрасли. К основным возможностям применения аддитивного производства металлических изделий в аэрокосмической отрасли относятся значительное снижение затрат и сроков изготовления; создание новых материалов и уникальных конструктивных решений; уменьшение массы компонентов за счет высокоэффективных облегченных конструкций; а также объединение нескольких компонентов для повышения эксплуатационных характеристик или управления рисками, например посредством создания внутренних каналов охлаждения в компонентах, работающих при высоких тепловых нагрузках, или отказа от традиционных процессов соединения. Эти возможности уже коммерчески реализуются в ряде ключевых аэрокосмических применений, включая жидкостные ракетные двигатели, баки для компонентов ракетного топлива, спутниковые компоненты, теплообменники, турбомашины, клапаны и поддержание эксплуатации устаревших систем. В статье представлен всесторонний обзор аддитивного производства металлических изделий в аэрокосмической отрасли на основе промышленных, научно-популярных и технических источников. Описано современное состояние этой области, а также обобщены основные сценарии применения и связанные с ними коммерческие и технические преимущества аддитивного производства. На основе этих наблюдений для каждого сценария применения выделены проблемы и потенциальные возможности развития аддитивного производства металлических изделий.