3D打印最近几年发展趋势变成一项受欢迎技术性。该技术性在海事局制造行业的运用范畴也在不断发展，船只飞机螺旋桨的生产制造便是在其中一个事例。法国飞机螺旋桨生产商MMG向业界共享了3D打印技术性在飞机螺旋桨生产制造行业的运用现况和遭遇的挑戰。

砂模铸造3D打印模型

MMG关键应用塑胶PLA(聚乳酸)开展3D打印，因其价格便宜、生物降解、可压层，便于打印而且可与无机物成形原材料适配。除PLA之外，还能够生产加工别的商业服务塑胶。带模型的砂模铸造是一种切实可行的生产制造方式 ，而且在熔化堆积成型(FDM)3D打印模型生产制造的运用全过程中持续获得改善。模型一般 由木料做成，缘故是木料非常容易获得且便于生产加工。现阶段，木质模型是由外界模型构造器生产制造的，生产制造時间将会必须几个星期或几个月。应用FDM打印模型能够 减少生产周期，并且不危害规格精密度。木制模型的疑难问题是受型沙水份危害规格会造成转变。其結果是模型无法成形而且会毁坏磨具。PLA就沒有这类状况。

传统式方法和FDM模型制做都有其优点和缺点。针对含有凹模或圆弧的繁杂模型，应用FDM 3D打印可以省时省力和资产。但这二种技术性的融合针对很多沙模锻造运用而言是最有效的。

下面的图显示信息了MMG的一个飞机螺旋桨毂帽鳍3D打印模型生产制造全过程，该模型由一个木制躯体和5个3D打印的置入体构成。

应用电焊接机器人生产制造船舶构件

另一种新的生产工艺是中空构造智能机器人电弧焊接(GMAW)。该工艺运用了自动焊接臂根据铁丝原材料上的电孤束来生产制造3D目标。因为熔融速度高，电弧焊接是最重要的大批零件增材制造工艺之一。与粉末状电焊焊接对比，电弧焊接具有完善靠谱的工艺技术性，是一种经济收益很高的替代选择。

MMG和Fraunhofer IGP早已3D打印了首例用以潮汐发电涡轮发动机叶片的中空飞机螺旋桨叶片试品。该试品以铜铝打印而成，约重30kg。铜铝合金型材的特性是具备优良的耐海面腐蚀能、优良的电焊焊接性和较高的物理性能。

叶片是为直徑为4m的三叶片涡轮发动机设计方案的。该涡轮发动机在3m/s时尚潮流中的至大功率为60kW。所需生产制造的几何图形样子特别适合层次构造，生产制造时事先查验了输出功率要求，并根据RANSE-CFD方式 明确了实际操作点上叶片的水动力载荷遍布。

在铸造件构造中应用沉重而迟缓的增压叶片必须较高的水流量，应用场地也会受限制。应用CFRP等化学纤维弹性体材料具备下列缺陷：他们不抗汽蚀，而且不可以彻底收购。因而，MMG决策降低这类不利条件，应用黄铜铝合金将叶片做成中空构造。

电孤增材制造(WAAM)

MMG的WAAM(电孤增材制造)工艺是根据黄铜添充原材料和MIG单脉冲电孤的逐级沉积工艺。WAAM工艺对比一般的对接焊缝各有不同，且更加繁杂，多相黄铜中空构造的生产制造工艺关键反映在3个行业。

1、管理科学

管理科学层面的挑戰有浸蚀个人行为、构造构成、机械设备和性能参数、按时再加温及其将会的后调质处理等。

2、优化算法

优化算法的准备工作遭遇的挑戰有切成片工艺、焊道的可重现性、焊道模型、热键入仿真模拟等。

3、机械加工制造工艺

在拼装全过程以后(乃至在拼装全过程中)，运用机械加工制造工艺(比如打磨抛光和/或切削)将零件的初始(电焊焊接)表层变为CAD几何图形样子也遭遇挑戰。

与组成连接头对比，因为一个主要参数(比如电流量)对别的主要参数的长期性危害，管理科学越来越更为繁杂。MMG的工作经验说明，电流量的转变(它是可拷贝焊道几何图形样子最有效的主要参数)对焊道几何图形样子、发热量键入及其必需的传输速率具备立即危害。

假如提升电流量，发热量键入也会提升，道间温度便会相对上升，这必须再度调节电流量和传输速率。道间温度会以独特的方法危害原材料，温度过过高造成 与周边气体产生欠佳空气氧化，尤其是针对稀有金属而言。减少道间温度必须制冷時间，这将提升時间和成本费，并造成 温度系数上升，从而引起形变。

工艺主要参数(工作电压、电流量、传输速率)务必依据道间温度、需要的焊道几何图形样子(层宽、层薄厚等)、繁杂的零件几何图形样子及其原材料的传热性开展调节。MMG对于不一样的温度界限开发设计了不一样的基本参数。

除此之外，下一层的规律性再加温(由逐级沉积造成)会对多相原材料的外部经济构造造成危害，并将会造成 相/晶体生长发育。与基本锻造工艺对比，逐级沉积工艺会造成高些的内应力。热键入的整体规划是生产制造规格很大的部件时不容忽视的话题讨论。

MMG期待将来船级社等机构能给大量原材料等级分类，便于界定尺寸公差并给物理性能设置统一的规范。

除此之外，切成片工艺还遭遇着焊道几何图形样子的可拷贝性(在于温度)和“台阶效用”(WAAM的普遍层薄厚应>1mm)层面的挑戰。在进行安装全过程以后，必须需注意对具备不一样容量弯折样子的切削全过程开展繁杂的优化算法。船舶构件的独特界限(比如，规格大、生产制造时间较短、商品独一无二)催生出了智能机器人解决方法，这类计划方案可用以快速制造构件高宽比超出2m的零件。

编译器自The Naval Architect