據魔猴網了解，一組研究人員在《中空低壓渦輪葉片的初步優化》中探討了用于制造關鍵工業組件的增材制造工藝。隨著材料科學的飛速發展，通過3D打印和增材制造創建零件的選擇有很多。Abrusci指出，GE Advanced Turboprop（35％的添加劑制造）令人印象深刻，并意在為塞斯納·德納利（Cessna Denali）單引擎飛機提供動力。

與傳統方法相比，增材制造具有實質性的優勢，特別是在生產速度和重量輕（降低5％）。Abrusci指出以下是最受歡迎的PDF技術：

.EOS的選擇性激光燒結（SLS）或直接金屬激光燒結（DMLS）

.雷尼紹的選擇性激光熔化（SLM）

.ARCAM的電子束熔化（EBM）

AM技術對全球行業的影響

總體而言，增材制造為工業用戶帶來了巨大的好處，因為與傳統的組裝設計（DFA）和制造設計（DFM）技術相比，他們可以享受更輕松，更實惠的生產。AM還可以直接制造復雜零件，甚至包括裝甲，曲柄滑塊機構，齒輪，鉸鏈，接頭等等。減少了材料浪費，可以用更少的零件制造零件，從而使組裝更容易。

增材制造設計（DFAM）包括以下內容：

.規格分析

.初始形狀

.定義一組參數

.參數優化

“假設通過單個增材制造過程制造零件，則設計過程首先要定義一組功能性表面，其功能是幫助將零件組裝到其他零件上，傳遞機械或熱負荷或確保液體或氣密性，以防止零件與其他零件碰撞以及允許流體循環。”Abrusci說。 “此外，零件的材料必須符合制造過程以及行為要求。”在選擇材料時，由于零件具有較高的機械性能，因此可能會使用更輕的組件。Abrusci指出，通過AM工藝，可以使用更好的材料，例如鈷鉻合金，Ti6Al4V和Inconel。在優化過程中，用戶傾向于非常關注重量，而重量是材料的主要組成部分。

在用于增材制造的水上設計中，工業用戶還必須考慮：

.優化方法選擇

.優化響應定義

.優化目標和約束功能定義

AM技術的成本與零件復雜度

.設計空間和非設計空間的定義

.網格，載荷和約束的應用

.基本模型的靜態分析，與基線的比較

.拓撲優化包括設置功能，響應，參數等，以提高性能。

拓撲優化結果

模型1包含懸挑約束，但是模型2（由于設計空間更加復雜）需要進行修改以實現收斂性優化。“靜態分析結果與拓撲優化結果完全匹配；因此，所開發的方法論得到了驗證。……需要采取進一步的步驟來開展有效的業務案例可行性研究，首先需要進行初步的CAD重建，以驗證最終設計，還需要進行LCF和HCF分析；如果存在較高的殘余應力或其他不良影響，設計人員應進行其他結構優化，并在最后一步進行完整的過程仿真。”

模型2的平滑處理沒有懸垂約束

魔猴網點評：幾十年來，航空航天業一直在接受3D打印，但是增材制造的創新在過去幾年加速了，特別是隨著該技術成為主流，生產了如雷達系統，支架和其他類型渦輪等部件。

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