非金属增材制造（3D打印）技术适用于非承力或次承力功能性内饰件，未来有望替代金属内饰件，在满足飞机结构强度与承力需求的同时，进一步实现民用航空降本减重的目标。尤其在原厂内饰配件缺失的情况下，通过非金属3D打印快速制造备品备件，其优势更为显著。
“ 3D Science Valley 白皮书 图文解析
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近日，连续纤维复合材料3D打印公司 Markforged 展示了该技术在飞机内饰件维修中的应用，体现出非金属3D打印技术在此领域的潜力与意义。
飞机在进行定期维修保养时，常因老旧零部件原备件缺失而面临挑战，可能导致飞机停飞数月。为解决这一问题，Markforged 的用户 Spectrum Networks 采用连续纤维复合材料设备 FX10 制造飞机内饰件，实现了备件的小批量快速生产。
在最新披露的案例中，Spectrum 公司通过 FX10 3D打印飞机内饰件，并将其交付给飞机维修服务商 ALOFT AeroArchitects 进行安装。这些部件所服务的对象主要为私人飞机或某些政要乘坐的飞机。
其中一类典型的3D打印内饰件是飞机天花板上使用的照明装置。该飞机机龄已达20年，天花板上多个照明灯需要更换。原装照明灯为卤素灯，而替换件则为带有3D打印外壳的LED灯。
这款3D打印照明装置由 Spectrum 根据用户提供的尺寸与设计要求进行设计与制造，并符合原有零部件的认证数据。
图为 ALOFT 待更换照明灯的飞机天花板，约有86个灯需要更新。通常情况下，新照明装置与天花板原有安装孔并不完全匹配，需进行扩孔或填孔处理。若所有86个孔均需调整，将既耗时又增加可观成本。
而3D打印所提供的定制化照明装置解决方案有效克服了这些困难，将交付周期从过去的3–6个月缩短至数周之内。
关于3D打印LED照明装置的质量，Spectrum 公司的用户分享了以下观察：
FX10 设备配合连续纤维复合材料所制造的3D打印部件具备结构完整性与可直接安装的表面光洁度。零件打印完成后无需进行其他后处理即可发货交付客户。
航空零部件需满足严格的FAA适航认证要求，3D打印零件也不例外。FAA 通常要求证明打印零件与设计图纸具有一致性。用户指出，Markforged FX10 设备在打印过程中会对每个零件进行自动激光测微仪检测，并自动生成逐层合规性报告。
这一创新有助于加速3D打印零件获得航空监管认证的进程。
据悉，2024年，Spectrum Networks 使用 Markforged 3D打印机生产了超过10,000个经认证的飞行零件。每一个零件都在帮助客户实现飞机内饰的更换、减少停机时间，并保障机队的正常运营。
文中动图来源：Markforged
参考资料：中航军工研究《深度 | 增材制造：由“可选”到“必选”，由“配角”到“主角”》
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