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增材製造俗稱3D列印，它是一種「自下而上」通過材料累加的製造方法，按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，製造出實體物品的製造技術。
3D列印技術不僅應用在汽車、日常消費品、醫療、教育、建築設計等領域，而且在航空領域也被廣泛應用。
國外的應用
波音公司已經利用3D列印技術製造了大約300種不同的飛機零部件，包括將冷空氣導入電子設備的形狀複雜導管。
歐洲航空巨頭空客長期以來一直是在製造工藝中實施3D列印技術的最前沿。除了快速成型外，已有超過1,000種最終生產的塑膠和金屬零件用於各種飛機，包括A350和A320。
羅爾斯-羅伊斯採用全球最大的3D列印航空結構件的遄達XWB-97發動機。增材製造技術還可以提高生產效率，減小組件重量，同時還能夠製造常規方法無法做到的設計結構和形狀。
由於3D列印技術的先進功能，面板的設計比以前使用的要複雜得多。它採用生物啟發的格子支撐結構，使重量減輕15％。同樣的結構在使用註塑技術生產時會花費更長的時間，而且由於需要的數量少，成本會更高。這種用於修改和替換零件的小批量生產是3D列印可為航空太空製造和維護提供巨大優勢的關鍵領域。列印完成後，襯墊被著色，並且列印材料和塗料均具有高度阻燃性，原因很明顯。
國內的應用
與波音、空客公司相同，C919飛機使用的第一批3D列印件也是應用在艙門上，這也是國內民航界第一次做到3D列印件的裝機應用。
C919飛機使用的3D列印件也採用了SLM技術，這種技術尺寸精度高，可加工任意形狀零件，同時材料的顯微結構、力學性能相對穩定。單層鋪粉30微米，控制精度高，熔覆均勻。這也是現在國際上主流的3D列印技術。
然而攻克3D列印技術難關並不意味著做到了工業應用，尤其是在民機產品上的應用。作為一種其他飛機上從來沒有使用過的新材料，C919飛機的設計者們必須向適航審定方表明3D列印件與適航規章的符合性，這包括採用一系列試驗驗證3D列印件的性能，並表明產品生產可控、可以獲得穩定一致的產品性能。
「材料的靜力性能、各向異性、疲勞性能、斷裂韌性、疲勞裂紋擴展性能等一系列性能指標都要通過試驗後經統計分析產生，生產條件下的工藝參數也要通過工藝驗證試驗獲得。」目前，C919飛機上使用的3D列印技術已通過局方認可，並且建立了一整套關於3D列印的材料鑒定和應用體系，為將來3D列印技術在國內民機製造領域大規模應用奠定基礎。
3D列印近年來取得了許多顯著的進步，特別是在金屬基添加劑列印領域。3D列印技術的好處是提升零部件質量，大幅縮短生產和交付時間，從而節約投入成本，此外也可以減輕零部件重量。當行業開始談論標準化時，這清楚地表明，鈦金屬3D列印正在從新奇轉向日常製造。
對於國內航空製造企業而言，TCT亞洲展能夠一站式幫助獲取增材製造技術迭代情況；了解GKN、歐瑞康等國際航空製造供應鏈企業如何迎接增材製造的挑戰，以及如何應對增材及整個數字化製造對航空製造、維修的變革。
世界三大增材製造專業展覽會*之一的TCT亞洲展——亞洲3D列印、增材製造展覽會將於2019年2月21日在上海新國際博覽中心拉開序幕，其中涉及金屬增材製造技術的企業創紀錄地達到了115家，其中包括了GE的增材製造的子公司GE Additive、GKN公司、歐瑞康、通快、DMG MORI等航空加工製造的企業。
讓我們盤點一下明年TCT亞洲展對航空行業有哪些不容錯過的部分。
2018 年TCT亞洲展現場
下一代金屬增材製造設備登場
目前國內航空領域裝機量較多的金屬3D列印設備，以德國的EOS M280以及英國Renishaw AM250為多，是兩家公司在2011年先後推出的基於雷射熔融技術開發的增材製造設備。
C919大型客機應急門導向槽零件
而明年亮相的最大革命性技術，非全球增材製造的最大獨角獸——Desktop Metal在亞洲的首次出展，該公司目前估值為10億美金，投資者包括Google、通用汽車。Desktop Metal採用的技術叫做結合金屬沉積（BMD），與使用雷射器進行列印的SLM技術不同，其是通過擠出液滴再層層堆積的方式構建3D實體的，這一技術更接近於傳統的MIM金屬注射成型技術。
由於不會使用粉末進行燒結，其列印價格約為SLM技術的十分之一，而目前推出的Production系列的生產速度會是現有技術的100倍。
Desktop metal
除了Desktop Metal的革命性技術以外，在成型尺寸、精度、自動化等方面進行提升的新一代SLM技術設備也會在此次展會上推出，包括荷蘭AdditiveIndustries的金屬3D列印生產線，機床設備廠商DMG MORI的SLM30設備；GE Additive 的1M x 1M X 1M的大尺寸3D列印設備等。
Additive Industries的MetalFAB1系統的第一個買家是空客子公司
適航認證與國際航空太空供應商的生產級應用
GE增材製造將在2019年TCT上創紀錄的使用超過160平米的展位展示其全速邁向增材製造的雄心。目前3D列印在全球航空應用最為成熟的案例非GE的燃油噴嘴莫屬，自2015年開始GE使用3D列印技術製造燃油噴嘴，今年10月GE第30,000個3D列印燃料噴嘴在阿拉巴馬州奧本工廠下線。
GE慶祝第30，000個燃油噴嘴下線
燃料噴嘴是發動機運行液體燃料的一部分，它負責將燃料噴射到發動機中。它是一個複雜的部件，曾經它由大約20個部件組成，現在通過使用3D列印，所有扭曲幾何體和內部腔室整個組件生產在一個單獨的部件中。
3D列印噴嘴為每架飛機節省了300萬美元，使燃油噴嘴的重量減輕了25％，並使其強度提高了約五倍，其燃油經濟性幫助LEAP發動機贏得了16,300台的訂單。
3D列印燃油噴嘴
除GE以外，亮相明年TCT亞洲展的傳統航空太空供應商還包括歐瑞康和GKN。
今年初，波音和歐瑞康簽署了五年戰略合作夥伴關係，推進3D列印工藝的目標是從初始粉末管理到成品的所有標準化，並能生產滿足美國航空管理局（FAA）與歐洲航空安全局（EASA）要求的航空太空工業用結構性鈦合金構件。
歐瑞康高壓壓縮機 (HPC) 葉片組件
自2017年10月GKN宣布將所有增材製造相關業務轉到GKN Additive中，此次GKN Additive將首次出現在TCT亞洲展的舞台，GKN的業務內容涵蓋粉末生產、製造、最終部件認證等各個生產方面。
GKN SLM 3D列印零部件
在成立GKN Additive之前，GKN就採用了增材製造技術之後可將複雜結構的開模迭代周期從2年縮短至1年之內，並把鈦合金這種昂貴的航空材料的利用率提高至近100%。
增材製造（左）和傳統技術（右）對材料的利用率對比
材料測定、軟件仿真、數字測量，增材製造如何整合到產業鏈中
當航空製造業在考慮使用增材製造時，始終需要考量是否能結合到目前應用的工作流程中，有多少軟件模塊需要升級，現有的CATIA、ANSYS是否要加裝模塊？原來購買的掃描測量解決方案有哪些產品可以通用？
明年在TCT亞洲展上將增設INSPEX ——掃描與測量解決方案展區，從對於粉末材料的粒度分析、表面特性；到針對三維數據收集的掃描和測量解決方案，再到最終產品的CT無損檢測。
2019TCT亞洲展INSPEX展區展商不完全統計(截止2018.11.30)
（*註：根據展會銷售淨面積計算）
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