快速等离子沉积（RPD）金属3D打印机，生产力比SLM快50-100倍

2019年1月4日，南极熊从外媒获悉，美国航空结构制造商Spirit AeroSystems已确认收到其首个3D打印结构组件。这是该公司与挪威钛（美国快速等离子沉积（RPD）开发商Norsk Titanium）建立合作伙伴关系的第一个产品，该部件已安装在波音787的前机身中。

作为每架波音飞机机头部分的唯一生产商，Spirit对RPD技术的支持可能成为3D打印在航空领域进一步整合的一个里程碑。

波音787的前机身在Spirit AeroSystems生产

到2019年，Spirit与Norsk的合作关系已持续近十年。 两家公司一起致力于使RPD增材制造技术成为Spirit的航空结构生产线中一个有价值且完全集成的部分，用途包括机身，挂架，机舱和机翼部件的制造。

2017年4月，Norsk为787飞机生产的第一个RPD生产部件获得资格后。2018年7月，Norsk证实它已经开始了Spirit的第一个3D打印部件的资格认证过程。

RPD设备2017年为波音787梦想飞机生产的钛制部件

Norsk的RPD技术使用基于线材的原料，在惰性氩气环境中逐层熔化。为了确保该工艺的质量和稳定性，该熔融工艺每秒监测超过600次。

Norsk为Spirit生产的第一个确认部件是作为通道门锁的后备配件。现在是整个787前机身的一部分，该部件计划于2019年1月在波音进行最终组装。

在南极熊看来，作为当前位居世界前列的金属3D打印企业，Norsk Titanium（挪威钛）一直以来都在不断完善其独有的快速等离子沉积（RPD）3D打印技术。该技术能通过融化金属丝制造出十分复杂的结构，与传统工艺相比不但自由度更高，而且能降低近70%的成本，缩短近75%的时间，所以十分适合航空航天等行业的零部件制造

　金属3D打印公司Norsk Titanium（NTi）成立于2007年。最近几年，该公司开始大量吸引来自美国的关注和投资，因为它不仅将业务从石油和天然气领域扩展到航空航天业，并且还与美铝公司（Alcoa）、波音、空中客车等众多知名公司进行合作，它甚至还和纽约州政府达成了合作关系。

 技术

　　NTi享有专利的等离子体快速沉积（Rapid Plasma Deposition，RPD）技术属于定向能量沉积（directed energy deposition，DED）金属3D打印工艺的一种。不同于直接金属激光烧结（DMLS）和类似技术，DED能3D打印近净形的超大金属零件，随后再用减材技术对这些零件进行加工。

产能

RPD™以比传统锻造更快的速度和更少的浪费，为客户提供更大的产能。

RPD™的好处包括：

使用现有设备生产重达100磅的大型结构件的能力。 较大的部件将符合新一代机器的要求。

生产能力比粉末3D打印制造系统快50-100倍。

与现有的锻造和金属加工相比，所需的钛需要减少25％-75％。

RPD™技术适用于各行各业，包括航空，航天，运输，石油和天然气以及海事。

△送丝工艺

技术特点

可靠性

Norsk Titanium已提供FAA认证产品的颠覆性创新和100％可靠性。

效率

Norsk Titanium的RPD™技术是一种超越边界，合金和扇区的平台技术。 RPD™将资源和生产效率提升到新的水平。

灵活性

RPD™是一种适应性强的机器应用技术。 它可以轻松地针对特定应用进行定制，以实现大幅度的生产力。

　　该公司声称，他们打印出的零件与最终使用零件的最终形状差不多有80%的相似度，而其生产成本估计应该比锻造或方坯制造更低。空中客车新的A350飞机14%的组件为钛金属零件，如果按照传统方法制造，NTi估计每架A350飞机大概会产生约154000磅的钛金属废料，但如果采用RPD则可以为空中巴士在废料、能源使用和交货时间方面节省230万美元。

公司业务及合作

　　在航空航天领域，NTi已经取得了显著进步。2015年，在RTI International Metals被美铝公司收购前，NTi得到了RTI的投资。此后，NTi和美铝公司开始探索合作方式，包括将美铝公司历史悠久的传统金属加工技术与NTi更新的金属3D打印技术结合在一起。

　　通过其3D打印子公司Premium AEROTEC，NTi也已经开始与波音、空中客车等航空巨头进行合作。NTi至少已经将两个专有的空中客车A350 XWB零件运送至Premium Aerotec。为了达到飞机实际飞行中的标准，Premium Aerotec已经开始对这些零件进行测试。今年早些时候，波音公司对NTi的MERKE3 3D打印机进行了评估，然后从NTi订购了零件来对其进行资质认证和测试，这些订购零件是用NTi最新的MERKE4制造的。

Gen-4机器

MERKE IV™是第四代生产机器。 MERKE IV™采用专利RPD™工艺，将钛丝转变为适用于结构和安全关键应用的复杂部件。 根据零件尺寸和几何形状，每台MERKE IV™机器每年可生产10-20吨。 MERKE IV™Norsk Titanium RPD™技术通过改变航空航天公司生产结构部件的方式，为客户提供按需金属增材制造。

产品规格：

• 技术：快速等离子沉积™（RPD™）

• 零件尺寸：900mm x 600mm x 300mm

• 层尺寸：H = 3-4毫米; W = 8-12毫米

• 沉积速度：5-10千克/小时

材料支持

由于严格管制的航空航天工业的要求，钛丝目前是Norsk Titanium的RPD™技术的比较通用的材料。 镍合金，工具钢和不锈钢均适用于RPD™平台。

金属3D打印工厂

　　为了满足大量客户的需求，NTi在挪威开设了第二家MERKE4制造工厂，并在纽约普拉茨堡（Plattsburgh）开设一家工业级金属3D打印工厂。

　　这家纽约工厂是一个1亿2500万美元的公私合作的结果，合作方包括纽约州政府、纽约州立大学理工学院（SUNY Polytechnic Institute）、NTi及其投资者。Yates解释说，纽约工厂将拥有20台MERKE4 3D打印机，在安装另外20套系统前，该工厂每年能生产400吨航空零部件。

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