現代飛機的機身外殼由剛性框架和蒙皮組成，剛性框架通常包括根據機身橫截面的形狀彎曲成圓周方向的一系列框架和連接到框架的多個縱向縱梁組成。而隨著3D打印技術的發展，在優化這些剛性框架的重量與剛性方面有了新的探索空間。

實心與網狀的結合

典型的機身在縱向上被分成所謂的框架站，每個框架站包含一個由幾個框架段構成的框架。通常，4到8個這樣的框架段在圓周方向上連接在一起以形成一個框架。存在具有不同橫截面形狀的各種類型的框架，通常這些框架在輥軋成形工藝中由金屬板形成。

空客的一個構思是形成在某種程度上以開放的網狀結構為特征的結構部件，以成本有效的方式減小通用結構部件的重量，同時保持部件的足夠剛性。至少一個加強部分為剛性網格部分，而至少一個加強部分形成為實心部分。

可以根據結構部件的特定區域中的預期載荷情況來優化網格部分的配置和形成：以固體方式形成結構部件的負載受影響區域或高應力部分，而在負荷較小的區域中，結構部件可以包含有輕質網格。例如，金屬網比金屬板輕得多，并且具有一定的剛度。這種網狀結構部件可以節約重量和燃料，因此可以幫助降低制造和運營成本。

利用現代計算方法，例如拓撲優化，可以預先確定結構部件的預期應力載荷，并且結果可以用于優化實心部分和網格部分的配置，以實現剛度與重量的最好平衡。

除了碳纖維增強復合材料，結構部件可以基本上由鋁或鈦形成。鋁合金由于其耐用性和可重復性而廣泛用于飛機制造中。鈦或鈦合金具有高耐溫性和耐腐蝕性，并且與其他金屬相比，盡管比重相對較低，但具有高強度。因此，在飛機或航天器的高應力部件的情況下使用鈦或鈦合金比較普遍。 當然可以使用鈦合金和鋁合金的組合，例如實心部分可以由鈦合金形成，而網狀可以由便宜得多的鋁合金制成。

而在設計過程中，根據預定應力載荷進行應力計算之后，可以使用拓撲優化或類似方法來優化結構部件。因此，對于給定的一組設計要求，可以找到最好部件設計布局，然后通過3D打印的工藝來制造完成。

總結：

由于該項目的成功，STELIA對電弧3D打印（WAAM）將最終取代飛機機身面板的傳統生產方式，消除對某些進一步固定和焊接的需求表示樂觀。

憑借其專有的電子束3D打印（EBAM）技術，Sciaky也一直在研究3D打印大型飛機部件的能力。Sciaky的電子束熔融3D打印（EBAM）技術主要是由金屬線材作為打印材料，并使用一種功率強大的電子束在真空環境中通過高達1000℃的高溫來融化打印金屬零部件。這種電子束槍的金屬沉積速率從一小時幾斤金屬材料，到一小時20斤不等。電子束定向能量沉積、逐層增加的方法建造出來的任何金屬部件都近乎純凈，并且不需要任何類型的打印后熱應用處理。該技術也可以用于修復受損的部件或者增加模塊化部件，并且不會產生傳統焊接或金屬連接技術中常見的接縫或者其它弱點。

而在應用開發方面，根據魔猴網的市場研究，我國的攀鋼也在雙金屬的電子束熔絲成型3D打印方面進行了積極的探索研究。根據魔猴網的了解，攀枝花鋼鐵研究院利用分層處理軟件規劃兩種金屬打印件的層厚尺寸以及沉積層的寬度尺寸，按先打印里層、后打印外層的先后順序進行路徑規劃，探索出兩種不同材料金屬成型的方法，效率高，冶金質量好。

那么究竟3D打印技術（尤其是DED技術）將如何影響飛機機身的制造，讓我們保持持續關注與研究。