“万能”的3D打印能提高A380零件制造稳定性

    2012年4月，《经济学人》的一篇文章让3D打印(学名增材制造)迅速蹿红，甚至被冠以“第三次工业革命”的称号。其实3D打印机并不是新产品，3D打印机诞生于20世纪80年代中期，是由美国科学家最早发明的。3D打印机的基本原理是利用特殊的耗材(胶水、树脂或金属粉末等)按照由电脑预先设计好的三维立体模型，通过黏结剂的沉积将每层粉末黏结成型，最终打印出3D物体。由于3D打印分层加工的过程与喷墨打印机十分相似，所以被称为“打印机”。

    3D打印技术诞生二十多年来，已应用于航空航天、汽车、模具、生物医疗、电子、建筑等专业化领域，也应用到了个人消费、办公、教育等大众化领域，3D打印产品和服务收入的年均增长率接近27%。据市场研究公司Wohlers Associate发布的2012年度报告显示，2011年3D打印业销售收入达16.8亿美元，比2010年增长29.4%。据预测，到2016年3D打印市场规模将达到31亿美元，到2020年将增长到52亿美元。

    从应用的领域来看，目前3D打印主要应用于原型制造、模具制造和直接制造三大领域。其中，原型制造主要是指应用3D打印技术制造用于产品设计、测试和评估的模型。模具制造主要是指应用3D打印技术制作蜡模或砂型。直接制造包括两类：一是应用3D打印技术制造玩具、饰品、鞋类、陶瓷制品、简单服装与教育器材等消费品;二是制造金属、塑料、生物构料块等复杂难加工、小批量的功能部件。

    充分定制化

    随着近年来3D打印设备价格的降低，3D打印正从实验室和工厂走向办公室甚至是家庭，在包括玩具、饰品、鞋类、陶瓷制品和简单服装在内的特定消费品领域将产生深远影响，3D打印技术制作这些产品相对容易，而且可以实现充分的定制化。从2007年到2011年，个人消费用3D打印设备的销售量实现了200%以上的年均增长速度。

    对于用户来说，3D打印最吸引人的就是可以以最快的速度实现其创意，这在过去是不可能的。过去，设计师设计一款产品要考虑到生产制造过程中的各种问题，有些设计由于无法生产被设计师舍弃，非常的可惜。有了3D打印，设计师可以发挥他的想象力，专注于产品形态创意和功能创新，而无需担心产品的生产制造。这不仅降低了产品的研发成本、缩短了产品的开发周期，而且可以实现更多的创新。

    由于3D打印简化或省略了工艺准备、试验等环节，产品数字化设计、制造、分析高度一体化，因而可以显着缩短新产品开发定型的周期。过去，汽车厂商试制一台六缸发动机，采用传统砂型铸造方式，模具设计制造周期长达5个月，如果采用3D打印，则只需一周便可制成。

    无需组装

    对于产品来说，从理论上讲，零部件越多越不安全，结合部越多出现问题的隐患越大。尤其是像空客A380飞机这样的大型机械，它大约有450多万个零部件，如果可以将其中的部分零件进行整合，对于整个机械稳定性的提高是有帮助的。

    3D打印技术的一个明显优势就是可以将多个零部件集合成一个整体制造出来，减少零部件的数量，不但大幅简化了之后的装配工作，其安全性和可靠性也随之提高。

    值得一提的是，3D打印突破了几何结构限制，能够制造出传统方法无法加工的非常规结构特征，这种工艺能力对于实现零部件轻量化、优化性能有极其重要的意义。

    如果采用3D打印，用户可以将零件内部设计为网状结构，替代传统的实心结构，这不仅可以减少制造时的材料使用量，而且还减少了制造的时间，降低能源消耗量，更是可以让产品实现轻量化。

    空中客车A380(Airbus A380)是欧洲空中客车工业公司研制生产的四台发动机、550座级超大型远程宽体客机，空中客车A380投产时也是全球载客量最大的客机，空中客车A380有空中巨无霸之称。2009年7月9日，新加坡航空开通首班新加坡至香港A380航班。中国第一条A380航线航班，2011年10月17日，A380飞机正式执行第一个载客飞行任务，首飞京广航线。2012年3月1日，南航第三架A380平稳降落在北京首都国际机场，并于3月2日正式投入运营北京-香港航线。

    欧洲空中客车A380是世界上最大的客机。它在2005年4月27日进行了首航，在2007年10月25日进行了第一次商业飞行。空中客车A380[1]全机身长度双层客舱与四台发动机成为最易辨认的独特外形。空中客车A380在单机旅客运力上有无可匹敌的优势。在典型三舱等（头等舱－商务舱－经济舱）布局下可承载525名乘客。空中客车A380飞机被空中客车公司视为其21世纪的“旗舰”产品。A380在投入服务后，打破波音747在远程超大型宽体客机领域统领35年的纪录，结束了波音747在市场上30年的垄断地位，成为载客量最大的民用客机（不过载重量最大的飞机仍是军用的安东诺夫的An-225梦想式运输机）。

    空中客车A380采用了更多的复合材料，改进了气动性能，使用新一代的发动机、先进的机翼、起落架。减轻了飞机的重量，减少了油耗和排放，座公里油耗及二氧化碳排放更低。降低了营运成本，A380飞机机舱内的环境更接近自然。客机起飞时的噪声可达当前噪声控制标准(ICAO）规定的标准要低得多。A380是首架每乘客(座）/百公里油耗不到3公升的远程飞机（这一比例相当于一辆经济型家用汽车的油耗）。

    一直以来，大型远程民用运输机市场被波音公司的波音747系列所垄断，空中客车公司虽然在其它机型上都有与波音公司竞争的机型，但只有在这个市场上一直是一个空白，虽然曾推出空中客车A340，但仍然不能撼动波音747的绝对优势地位。空中客车公司开发500-800座级大型民航运输机，意在抢夺由波音747把持的大型客机市场，空中客车公司提出了对未来民用航空发展的推断：未来世界民航运输机发展将继续向大型化发展，并以此提出了“枢纽、辐射”的理念，即旅客通过支线航班汇聚到枢纽机场，再由大型运输机运送到另一枢纽机场，最后再乘坐支线客机到达目的地。

    空中客车公司认为，改善21世纪空中交通拥挤的最好办法是增加运力；空中客车公司推出超大型运输机计划项目曾引起不少人担忧，空中客车公司则认为大型客机市场前景十分乐观，同时为了完善空中客车的客机系列，占据更有利的地位与波音公司竞争，值得承担巨大的商业风险。

    按照空客公司的惯例排序，新型客机的名称应该为A350，但据空客透露，走过千年，跨入新世纪，空客在技术上也需要一个大的飞跃，所以要跨过A350，应当取名为A360。但是，A360在英国的航空语言里是转圆圈的意思，空客当然不愿意只转圆圈。接下来应当是A370，然而，在空客的眼里，7和竞争对手波音有着标志性的联系，波音的飞机开头的数字都是7，再下来“8”在亚洲尤其是大中华文化圈内是个有口皆碑的吉利数，因此这款未来的大客机便取名为A380。

    2000年8月，空中客车公司宣布A3XX得到了50架确认订单和42架意向选购订单，2000年12月19日，空客公司在图卢兹正式宣布把A3XX正式命名为A380，并举行了A380项目的发起仪式。

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