波音用3D打印制造人工冰 减少飞机测试成本

    近日，波音公司发现了3D打印在航空航天领域的另一个潜在应用，该公司通过3D打印塑料和复合材料来模拟附加在机翼和其他表面结冰条件，此举有助于简化和降低飞机认证过程的成本。目前，波音公司已经向美国专利局提出专利申请。

    如果你在一个晴朗的冬日早晨，你可能看到一棵树或者草地上覆盖着一个晶莹的冰晶体，这些冰晶体是水滴接触固体表面产生的突然结晶。整个过程非常的迷人，你甚至会用相机来拍摄这个过程。但是在飞机上，这是一个致命的危险，因为冰凝固在机翼前缘的边缘，会降低飞机的空气动力学，并增加了一个致命的失速风险。

    正是因为这样，美国联邦航空局和其他国家和国际航空机构要求所有新飞机在遇冰的情况下仍可安全操作。以前，人们在飞机的表面建立大块的冰，并把这些飞机放入放冷的风洞进行测试，以此来检验该飞机是否能在这种情况下进行正常的飞行。

    据波音公司透露，整个过程有着很大的缺点，那就是它非常的缓慢、昂贵，不精确，很多重要的变量不能有效的控制，这将很可能损坏一个非常昂贵的飞机。为此，该公司在测试中引进3D打印技术，针对特定的飞机，以树脂或者其他材料创建人造冰的形状，然后进行测试。

    根据申请的专利，人造冰的产生首先要飞机的三维数据，根据数据模型制作出精确适应到机翼表面的人造冰形状。在那里，它们被连接到机翼的边缘，并使用稳定剂和双面胶代替螺栓，这不仅有利于固定，而且还可以在测试完成后很轻松的把人造冰清除。

    要制作人造冰，首先需要根据性能，如密度、质地等，在计算机的辅助下进行冰形状的文件设计，以此产生一个模仿实际结冰条件的复杂的内部结构。冰的形状可以根据需要评估的飞机的各项能力进行精确制造，以应付各种突发情况。

    波音公司说，这些形状甚至可以印有标识码和标记，以确保他们在正确的地方，并正确地排列。整个过程是基于一个高层次的流程图设计，以减少制造的数字文件，其可以插入任何数量的3D打印机，并且可以使用塑料，金属，复合材料，或其他材料进行打印，最后得到最终的形状。