用高性能工程塑料替代金屬是實(shí)現(xiàn)航空輕量化的途徑之一。波音公司近日將一種用于制造飛機(jī)零部件的3D打印PEEK復(fù)合材料納入到了供應(yīng)鏈中，該材料具有顯著的輕量化優(yōu)勢(shì)。

HexPEKK? 材料與3D打印工藝 HexAM? 制造的零件。來源：Hexcel

在材料與設(shè)計(jì)層面邁向輕量化

波音公司納入到合格供應(yīng)商名單中的3D打印復(fù)合材料是由赫氏（Hexcel）生產(chǎn)的 HexPEKK-100 材料。這是一款聚醚酮酮和碳纖維復(fù)合材料，Hexcel 開發(fā)了專有的材料配方，打印工藝為選區(qū)激光燒結(jié)（SLS），將被用于制造最終使用的飛機(jī)零部件，例如優(yōu)化設(shè)計(jì)的支架、復(fù)雜管道，以及替代部分鑄造件。

HexPEKK?材料與3D打印工藝 HexAM? 制造的零件。來源：Hexcel

HexPEKK 材料比鋁輕50％，是一種可替代金屬的輕量化工程級(jí)材料，該材料具有優(yōu)異的溫度耐受性和耐化學(xué)性，并具有良好的機(jī)械性能，能夠滿足飛機(jī)內(nèi)部煙霧和毒性要求（UL VO，OHS）。

與傳統(tǒng)的鋁加工或復(fù)合材料加工相比，Hexcel 將通過3D打印技術(shù)與HexPEKK 材料提供高效的連續(xù)零件生產(chǎn)，有助于縮短交付周期，降低復(fù)雜部件的生產(chǎn)成本。

波音早在航天器制造中應(yīng)用了PEKK 3D打印技術(shù)，供應(yīng)商為牛津性能材料（OPM），OPM 被選定為波音CST-100火箭飛船提供3D打印的結(jié)構(gòu)件。

CST-100 飛船。來源：Boeing

OPM稱PEKK材料“是一種具有卓越的強(qiáng)度、耐化學(xué)性、耐低溫和高溫、耐輻射性，以及優(yōu)異的耐磨損性能的超高性能聚合物”。OPM通過3D打印 PEKK材料制造具有獨(dú)特幾何形狀的零部件，為航空航天、能源、醫(yī)療及半導(dǎo)體領(lǐng)域提供低重量、高性能的3D打印部件。

OPM 公司的航空航天和國防（A＆D）業(yè)務(wù)在2017年被Hexcel 收購。在收購之前，OPM 已經(jīng)開展了與波音的合作，并獲得了許多認(rèn)證，包括AS9100C認(rèn)證。