英國航空發(fā)動機企業(yè)借助3D打印技術，完成了新一代 UltraFan 發(fā)動機驗證機核心結構的設計與生產(chǎn)。這款發(fā)動機代表了未來民用航空動力的前沿方向，有望在未來幾十年里重塑可持續(xù)航空出行的發(fā)展格局。本次通過 3D 打印完成的關鍵部件為尾部軸承座（TBH），作為發(fā)動機內(nèi)部的重要承力構件，它也是將發(fā)動機與機身相連、承擔各類運行載荷的兩大核心部件之一。

尾部軸承座（TBH）承擔著發(fā)動機在各種工況下的受力任務，內(nèi)部集成了支撐風扇軸的部分軸承結構，而風扇正是發(fā)動機產(chǎn)生推力的核心部件。UltraFan 發(fā)動機所配備的可拆卸消音板同樣采用 3D 打印制造，可使渦輪噪聲降低 50%。降噪性能將成為未來航空技術發(fā)展的重要指標，相關技術規(guī)劃目標是在 2050 年前后實現(xiàn)約 65% 的降噪效果。

3D 打印技術在航空發(fā)動機制造中具備顯著優(yōu)勢，能夠將數(shù)十甚至上百個零散零件整合為一體。以 GE Catalyst 發(fā)動機為例，作為全球首款大規(guī)模應用 3D 打印構件的渦槳發(fā)動機，借助增材制造技術大幅簡化了生產(chǎn)流程，原本需要傳統(tǒng)工藝加工的 855 個零件，經(jīng)結構優(yōu)化后僅保留 12 個。零件數(shù)量的精簡顯著提升了制造效率，同時使發(fā)動機重量降低 5%，燃油效率提升 1%，充分體現(xiàn)了 3D 打印一體化制造的突出價值。

以往這類關鍵部件大多采用焊接、螺栓緊固等方式，由多個零件拼裝而成。如今工程師通過結構優(yōu)化，將原先分散的零件集成為單一復雜構件，這種結構無法依靠傳統(tǒng)鑄造或機加工方式實現(xiàn)，只能通過 3D 打印一體成型。一體化結構省去了裝配環(huán)節(jié)，不僅有效減輕了部件重量，還從根本上避免了裝配部位可能出現(xiàn)的磨損問題。