3D打印XB-1飞机钛零件

Boom Supersonic团队在2019年与VELO3D建立了某些试验零件的关系后，选择了该公司的下一代激光粉末床熔合（LPBF）技术来生产大量用于XB-1飞机测试的印刷钛零件（位于其中许多重要位置的左侧版本）。

其中包括用于可变旁通阀（VBV）系统的歧管，该歧管将发动机压缩机释放的空气引导至飞机的外部模具线（OML）；用于冷却驾驶舱和系统舱的环境控制系统（ECS）的出气窗; 百叶窗将中心入口的二次放气流引向OML；和NACA管道和两个分流器法兰部件。NACA管道通常用于高速飞机中以捕获外部空气并将其引导到飞机中以冷却发动机舱。所有零件均打印在VELO3D蓝宝石系统上。

自由而轻便

Boom的许多3D打印零件都与引导空气有关，并且包含复杂的叶片，风道和百叶窗。通过这些部分的一些空气超过500华氏度。这些零件的几何复杂性需要基于表面的设计方法。Boom工程师Byron Young说：“如果快速移动的空气接触到它，那么我们将从效率和性能的角度来关心该表面。” “因此，在设计这些零件时，通常从空气动力学轮廓开始，然后修剪，倒角和加厚表面以创建实体零件本身。最终的零件非常复杂-这意味着它们肯定需要通过AM制造。”

在繁荣超音速的XB-1超音速验证机的揭幕飞机去年秋天在该公司的机库丹佛带来了重返超音速空中旅行的梦想更接近现实。尽管XB-1和公司未来的Overture超音速客机呼应了早期的协和飞机的外形（请参见侧栏），但XB-1为其创造者提供了探索比协和飞机工程师更先进的设计和制造技术的机会。

在该项目的早期，由于知道3D打印零件已经在许多当前飞机上飞行，Boom Supersonic设计和工程团队开始考虑采用增材制造（AM）来制作一些最复杂的零件设计。此后，该公司已报告了许多支持AM使用的相关“第一”和应用案例。

Young证实：“选择这项技术的原因很多。” “使用3D打印材料具有很大的设计灵活性。通过制造多个零件并将它们焊接或用螺栓固定在一起，或者使用复杂的碳纤维工具，您可能能够获得相似的结果。但这需要大量的工程时间，通常也需要更多的制造时间。”

“工程师们一直在努力实现节省时间的工作，Young继续说道。飞机设计中的大部分时间和精力都放在接头，即零件之间的接口上。通过直接为增材制造进行设计，我们可以减少零件和接头的数量，这也减少了时间和精力。零件合并可以减少大量的重量，这是飞机设计中的首要任务。”

几乎在每种情况下，蓝宝石都可以直接从Boom的CAD数据中打印零件，从而保留了原始的设计意图。VELO3D的应用工程师Gene Miller说：“我们确实使用了系统的Flow预印软件在必须约束的NACA管道的较薄壁上增加了一些结构肋。” “但是大多数情况下，其他组件全部按原样打印，而不会影响设计。”

蓝宝石能够精确生产零件的极薄壁设计的能力给Young留下了特别深刻的印象。他说：“蓝宝石系统使我们可以印刷20薄（0.02英寸，或750µ）的壁，其表面光洁度在大多数情况下不需要额外的机械加工。”