空客仿生機艙隔離結構已投產，3D打印製造工藝與上一代設計不同
摘要：空客表示，最初的目標是通過金屬3D打印技術與輕質金屬材料製造這一仿生隔離結構，但是由於製造市場和材料要求方面的一系列可變因素，空客認爲需要使用替代性的技術來實現這一創成式設計結構的製造，而與此同時，歐特克的創成式設計技術也更加成熟，現在能夠在產品開發的設計階段針對多種先進製造技術進行設計優化。除了以上已進入生產階段的仿生隔離結構，空客還在利用創成式設計與3D打印技術探索更多的飛機結構部件的重構方式，包括重新設計A320飛機的垂直尾翼（VTP）前緣。
空中客車（Airbus）與設計軟件公司歐特克（Autodesk）多年來共同致力於推動先進技術的發展，追求創新和更加可持續的世界，雙方合作應用創成式設計應對飛機制造中的複雜工程問題與挑戰。
近日，空客在歐特克大學（Autodesk University）揭示了雙方在創成式設計應用領域取得的進展，並且透露了雙方此前合作開發的3D打印仿生機艙隔離結構最新成果。以更經濟的方式實現生產
空客仿生機艙隔離結構已投產，3D打印製造工藝與上一代設計不同
空客正在開展的一部分工作是重新構想飛機的多個結構部件， 應用歐特克的創成式設計來開發超越性能與安全標準的輕量化飛機零部件。零部件的每一次減重都意味着飛機燃油消耗量的下降，因此，通過創成式設計實現輕量化零部件創新也意味着減少航空旅行對環境的不利影響。除了飛機零部件的設計優化，空客也在尋找優化製造流程與製造空間的方式。
早在2015年，空中客車（Airbus）就推出了首個通過創成式設計開發的輕量化零部件，即3D打印業界所熟知的輕量化仿生機艙隔離結構，該結構是採用高強度輕質鋁合金材料與粉末牀激光熔化3D打印技術製造的，用於空客A320機艙中，起到分隔客艙與後部食品準備區的作用。空客工作人員測試3D隔離結構放置位置。來源：Autodesk
空客仿生機艙隔離結構已投產，3D打印製造工藝與上一代設計不同
在最初仿生機艙隔離結構的設計中，空客希望在同等強度的情況下，比傳統設計重量減輕45％。當時，空客預計如果該結構在其未完成的A320飛機訂單中應用安裝，每年將減少50萬噸的二氧化碳排放量。
空客表示，最初的目標是通過金屬3D打印技術與輕質金屬材料製造這一仿生隔離結構，但是由於製造市場和材料要求方面的一系列可變因素，空客認爲需要使用替代性的技術來實現這一創成式設計結構的製造，而與此同時，歐特克的創成式設計技術也更加成熟，現在能夠在產品開發的設計階段針對多種先進製造技術進行設計優化。
根據3D科學谷的市場觀察，空客尋找到的新制造解決方案爲3D打印與鑄造相結合的技術。空客通過創成式設計軟件來設計機艙隔離結構的3D打印塑料模具，然後通過此模具鑄造合金材料。空客表示，新一代仿生隔離結構與上一代金屬產品一樣堅固、輕巧，並且能夠更經濟地進行大規模製造。
目前新一代設計的原型已經投入生產，空客希望在2019年底之前完成。一直與歐特克合作的空客設計師提到，這項工藝和技術已經發展到能夠以更低的成本製造多個單元的階段。3D打印創成式設計的VTP部件。來源：Autodesk
空客仿生機艙隔離結構已投產，3D打印製造工藝與上一代設計不同
除了以上已進入生產階段的仿生隔離結構，空客還在利用創成式設計與3D打印技術探索更多的飛機結構部件的重構方式，包括重新設計A320飛機的垂直尾翼（VTP）前緣。飛機VTP（或垂直穩定器）作用是提供方向穩定性，並減少由左右移動引起的空氣動力學效率低下的現象。創成式設計軟件能夠提供數百種VTP 設計方案供空客進行評估，這些設計方案都是滿足剛度、穩定性和質量要求的。
在飛機結構件創成式設計中取得的積極進展，爲空客在更多業務領域應用該技術提供了動力。根據3D科學谷的市場觀察，空客已開始思考如何將創成式設計應用到建造、佈局與工作流程中。
