航空工業一直是我國國防工業的重中之重，而航空維修是航空工業的重要組成部分。新世紀后隨著我國經濟的高速發展，航空工業也迎來了飛速發展，無數新型戰機翱翔藍天，保衛著祖國的山河大地。目前國產三代機已相繼進入了翻修周期，相對于傳統的二代機，三代機無論在機體的結構布局、特設航電及軍械雷達等方面，還是在主機材料上都發生著重大改變。傳統模式下的修理方式將不能完全保證軍機修理的要求。因此，在三代機修理過程中研究、引入一些新技術、新方法，以適應航空維修不斷發展的趨勢。

3D打印（3DPrinting），專業術語為增材制造技術，誕生于20世紀80年代。前期主要用于產品研制階段的“快速原型”和制造階段的“快速成型”。隨著第三次工業革命的熱潮，3D打印也迎來井噴式的發展，航空工業為了滿足自身發展需求，也陸續引入了這項技術，用在航空制造上的主要工藝方法有激光近凈成型技術(LENS)、激光選區熔化技術（SLM）及電子束選區熔化技術（EBSM）等。

一、結構類零件加強

鑒于三代機性能提升的需求，無論是自重還是載彈量都在不斷增加，在訓練過程中很容易造成飛機承力大部件的損傷。以ZD2型飛機為例，其中央翼部分(見圖1)是連接前、后機身，外翼的大部件，同時連接進氣道、發動機短艙和主起落架等部件，處在機體的中心部位。從氣動布局角度來看，它應屬于機翼的一部分，而從結構功能角度來看，則相當于常規布局的中機身，是機體的最主要承力部件之一。

圖1　中央翼結構

圖2

圖3  加強件

隨著3D打印技術的不斷發展，越來越多的材料可實現打印，而且3D打印產品所能達到的精度也越來越高。在承力部件的修理中，引入3D打印技術，可以很好地解決上述常規修理面臨的問題。工藝師考量3D打印材料的可塑性、加工性和經濟性后，按照設計所給出的數模先使用塑料打印出需要的特制角盒，進行試裝配，反復比對位置關系，通過銼修、鉗制等手段來處理角盒輪廓，最終確定滿足裝配間隙要求的角盒，并利用逆向技術重新設計角盒數模，再通過金屬3D打印制造出完全符合要求的特制加強角盒，進行結構件加強。

二、復雜零件、復合材料制造

圖4  卡箍零件

如果使用3D打印技術制造此類零件，成型過程無需專用模具、工具和夾具，工藝人員只需利用CATIA等設計軟件將二維圖樣轉化為三維CAD模型，通過3D打印系統的Magics軟件對數模進行編程，采用3D打印的激光燒結技術就可以打印出所需零件。同時，3D打印技術可將圖4所示零件中原本需要焊接的部分直接加工為一體，在加強結構強度的同時降低零件質量，從另一方面滿足了航空修理的需要。

復合材料是航空領域新興材料，修理中復合材料零件存在成本高、工藝難度大等問題，限制了維修能力，3D打印技術不僅可以用于金屬和非金屬材料，還能夠用于碳纖維這類復合材料。