3D打印金屬歧管的設計與測試

隨著3D打印服務技術應用的深入，航空航天中的大多數3D打印金屬零件應用都朝著降低成本和更短的制造周期以及減輕重量和簡化先前設計的幾何形狀的方向發展。

但是3D打印帶來的真正經濟效益只能從長期來看。目前3D打印還有許多未解決的問題 ，3D打印仍以原型制造和實驗線為主，生產率還不夠高，無法保證整個供應鏈的良好利潤率。以增材制造為基礎的金屬零件生產雖然增長迅速，但仍有許多需要鞏固的地方，尤其是在認證流程、質量控制方法和機械性能的可重復性方面。

3D打印對于制造幾何形狀高度復雜的零件非常有利，液壓歧管是3D打印發揮優勢的一類零件。這些組件用于管理油壓回路中泵、閥和執行器之間的流量通信，傳統的液壓歧管是從不銹鋼或鋁合金坯料開始制造的，傳統上，閥塊制造從鍛造原材料開始，然后進行機加工、修邊、鉆孔，最后組裝。這個過程既耗時又復雜，幾乎沒有優化空間，并且通過CNC機加工鉆孔工藝完成內部通道的加工，這通常非常昂貴，且精度難以控制。

液壓歧管實際上非常適用于3D打印設計，因為它們具有內部管道和復雜的特征，此外，3D打印帶來的液壓歧管重量/體積優化無疑是另一個重要的優勢。

對于3D打印的測試，實際上，3D打印金屬合金的靜態行為表征方面已經達到相當成熟的置信水平，然而有關于增材制造的金屬合金疲勞和蠕變機械性能具有不確定性。尤其是孔隙率可能帶來過早疲勞損傷，這種缺陷會引發潛在開裂。

然而，業界在減輕這些制造缺陷方面已經取得了許多進展，包括通過熱處理和 HIP（熱等靜壓）等特殊工藝可以改善這些問題。