3D打印也被稱為(wei) 增材製造，與(yu) 傳(chuan) 統製造工藝的切削或鑽孔的方式不同，3D打印通常根據計算機輔助設計的圖紙，使用聚合物或金屬逐層堆積製造物品。據業(ye) 內(nei) 技術專(zhuan) 家稱，這一工藝使用的原材料較少，在小批量製造的情況下成本會(hui) 大幅減少，而且可以實現零件一次成型無需二次加工。

   如今隨著3D打印機變得更小、更便宜，國防和航空航天行業(ye) 對其應用也越來越重視。通過使用更先進的打印機和金屬材料，航空航天和軍(jun) 工製造企業(ye) 正在試圖製造傳(chuan) 統技術難以實現的零部件設計，比如用於(yu) 衛星或噴氣式戰鬥機的支架或工具等。

    通用電氣（GE）公司和勞斯萊斯公司近期宣布，他們(men) 開始使用3D打印技術來製造特定的發動機部件。GE航空集團的研發負責人Steve Rengers說，多年來，通用電氣已經在3D打印技術上投入了數百萬(wan) 美元。

    2012年，GE收購了來自俄亥俄州辛辛那提的Morris Technologies和它的姊妹公司Rapid Quality Manufacturing，並把其納入GE增材研發中心。這兩(liang) 家都是從(cong) 事增材製造的專(zhuan) 業(ye) 公司。此後，通用電氣一直致力於(yu) 把3D打印融入其產(chan) 品中，Rengers稱。 

   增材製造將成為(wei) GE即將推出的LEAP發動機的一部分。LEAP發動機由CFM International負責製造，CFM是GE和法國航天企業(ye) Snecma共同成立的合資企業(ye) 。

   Rengers說，LEAP發動機將包括19個(ge) 3D打印的燃料噴嘴。如果不使用3D打印技術，這些燃料噴嘴就必須分成多個(ge) 部分單獨製造，然後再焊接在一起。“每個(ge) 燃料噴嘴將不得不分成20個(ge) 不同的零件去製造，然後再組合在一起。”

而使用增材製造，“我們(men) 能在一台機器上一次完成，所以它使事情變得更加簡單。”而且減少了組裝程序中的質量風險。LEAP發動機預定於(yu) 2016年正式投入生產(chan) 和並向飛機製造公司銷售。

    Rengers說，除了燃料噴嘴，GE也在探索在其它數十種零件製造上應用3D打印技術，以及在其它發動機上使用3D打印零部件。不過，他不願透露具體(ti) 是哪些零部件。

    3D Systems公司企業(ye) 發展副總裁Hugh Evans說，現在越來越多的航空航天和軍(jun) 工企業(ye) 開始擁抱3D打印技術，他們(men) 使用了更多先進而昂貴的增材製造係統，這些設備的價(jia) 格往往達到50萬(wan) 到100萬(wan) 美元每台。

    據了解，3D打印技術的演變到現在經過了四個(ge) 階段。在早期，它被用於(yu) 製作原型的模型。然後，它又被用於(yu) 係統內(nei) 部零部件的驗證，即所謂的“功能性原型。”在那之後，它被用來製造複雜的工具。現在，3D打印可以直接製造功能部件。

隨著時間的推移，甚至一些先進的3D打印機價(jia) 格都將繼續下降，這將推動航空航天和軍(jun) 工行業(ye) 更多的創新。

    其實3D打印技術隻是一個(ge) 籠統的稱呼，下麵還有很多不同的工藝，比如直接激光金屬燒結、電子束融熔和熔融沉積成型等，所有這些技術都具有不同的特點，可應用於(yu) 不同方麵。 

    2012年，美國總統奧巴馬呼籲要建立一個(ge) 新興(xing) 製造技術研究所，當年美國國家增材製造創新研究院（National Additive Manufacturing Innovation Institute）成立，後改名為(wei) 美國創造（America Makes）。

    這家公私合營的研究機構是由國家國防製造和加工中心（National Center for Defense Manufacturing and Machining），這家中心成立之初便獲得了3000萬(wan) 美元的聯邦資金撥款。

    America Makes致力於(yu) 幫助工業(ye) 界和政府推進3D打印。它目前正運行著22個(ge) 獨立項目，有數十家不同公司參與(yu) 其中。 

    洛克希德·馬丁公司正在擁抱增材製造。該公司硬件工程和先進製造業(ye) 的主管Steve Betza稱。“我們(men) 正在積極部署增材製造...在我們(men) 所有的業(ye) 務領域。”

    洛克希德目前正在衛星製造中使用3D打印的部件。一些打印零部件已經安裝在飛往木星的Juno 飛船上。據天工社所知，Juno 飛船靠太陽能供電，2011年發射，預計於(yu) 2016年7月到達。洛克希德公司首席科學家Suraj Rawal說，Juno 飛船上有十幾個(ge) 3D打印的托架。托架使用鈦合金材料並通過被稱為(wei) 電子束熔融的增材製造工藝製造出來。

    洛克希德計劃將3D打印應用在其他航天器項目中，包括獵戶座多功能乘員用車（Orion Multi-Purpose Crew Vehicle），Rawal說。他們(men) 已經在著手製造某些零部件，包括一個(ge) 直徑為(wei) 7英尺的前向托架蓋。

    前向托架蓋是有史以航空航天業(ye) 打印的最大的零部件之一。雖然就目前而言隻是一個(ge) 原型，但Rawal目前正在考慮直接用3D打印將其製造出來。獵戶座被設想為(wei) 一台在外太空運送人類的車輛，人類可以乘坐它探索小行星、月球和火星。這種實驗製造也非常適合3D打印大顯身手，Betza說，“這是一個(ge) 非常安全的，高效的組件原型製造環境。”他說，洛克希德也正在考慮在最先進的F-35聯合攻擊戰鬥機上使用3D打印零部件。一些用鈦合金做的小部件可以用在F-35戰機的機翼或尾翼上。該公司正在評估這種可能性。

    Rawal說，洛克希德也正在考慮把3D打印應用到其他項目，“我們(men) 將繼續投資推動增材製造技術在越來越多的地方應用。”他說，“在我們(men) 說話期間，這些零部件都在處於(yu) 生產(chan) 狀態。”

    波音公司也在飛機製造上集成了3D打印技術。該公司金屬增材製造研究和技術首席工程師David Dietrich 說：“我們(men) 把金屬增材製造技術作為(wei) 我們(men) 生產(chan) 製造中的一個(ge) 關(guan) 鍵技術，它不僅(jin) 能使我們(men) 保持競爭(zheng) 優(you) 勢，而且還能節約成本。”

波音聚合物增材製造研究和技術首席工程師Michael Hayes稱，3D打印的風道已經安裝在F/A-18超級大黃蜂上麵了。“從(cong) 超級大黃蜂剛開始生產(chan) 時我們(men) 就這麽(me) 做了。”

    波音公司還使用3D打印技術製造衛星支架，Dietrich說。但他拒絕透露具體(ti) 是哪種衛星。“在衛星內(nei) 部有限的空間內(nei) 你需要設計大量的功能，這其中每立方英寸、每一公斤都花費巨大。”而增材製造給了工程師充分的自由度來設計製造複雜的支架以適應這些狹小的內(nei) 部空間。儀(yi) 器儀(yi) 表，比如傳(chuan) 感器，可以放在（支架）上麵。

    波音公司是3年前首次使用3D打印的支架的，現在還在繼續開發這方麵的應用。Dietrich說，增材製造在波音公司的模具生產(chan) 方麵也發揮了巨大作用。在組裝廠裏使用3D打印，工程師可以打印出定製化的工具，幫助進行複雜項目的生產(chan) 。

Hayes說，3D打印的一個(ge) 最大特色，就是實驗的能力。增材製造很適合小規模、快速的產(chan) 品創新。

   Hayes說，將來整個(ge) 無人機都可以3D打印出來。“'無人機'是一個(ge) 偉(wei) 大的產(chan) 品。毫無疑問，這是一個(ge) 很大的平台。但它的產(chan) 量比較小，你不可能一下製造一萬(wan) 台出來。”但是，不要指望全3D打印的飛機會(hui) 很快出現。“這是一個(ge) 非常有趣的技術。[但是]它不會(hui) 取代傳(chuan) 統製造業(ye) 。這隻是我們(men) 製造工具箱中一個(ge) 工具而已，用這個(ge) 工具我們(men) 能做到過去沒法做到的事情。” Hayes說。“不過目前我們(men) 還是打算讓飛機維持原有的製造方式，直到事情真的出現了革命性變化。”

    比如飛機上的擋風玻璃，就是現在的3D打印技術無法完成的。Dietrich說，成本也是一個(ge) 因素。當涉及到複雜的項目時，增材製造是有用的，但當進入大規模生產(chan) 時，它就變得昂貴而緩慢。“這是一個(ge) 更加個(ge) 性化的製造方式，但不一定是便宜的方式。” Dietrich說。