CICC科普欄目｜3D列印仿生設計的機艙隔離結構

空中客車公司披露了其正在為其空客A320飛機設計全新的3D列印機艙隔離結構，該結構是空客公司與歐特克的The Living工作室共同開發，並使用了空客子公司APWorks開發的一種高科技合金Scalmalloy。整個3D列印的機艙隔離結構比之前要輕45%（30公斤）。目前開發團隊正在基於測試目的應用3D列印製作它，以便於空客工作對這個巨大的3D列印結構背後的東西有更加深入的了解。

由於跟以前的設計相比減少了很多的材料、重量和體積，該3D列印結構意味著更低的燃料消耗，也就是更少的成本支出。空客公司稱，如果當前的每架A320飛機上都使用該3D印表機艙隔離結構，那麼該公司每年將節省高達46.5萬噸的二氧化碳排放。

為了創造出儘可能地耐用和輕量化的設計，該項目團隊尋求從自然界獲取靈感。為此，仿生學就成了製造該3D列印組件。據了解，該隔離結構的設計是通過一種定製演算法生成的，這種演算法主要模擬細胞結構和骨骼生長。除此之外，空客也在通過模擬睡蓮的超強結構以探索如何節省飛機重量，以及從魚的下顎中尋找靈感來改進扭轉彈簧的設計。

空客公司甚至還對此建立了仿生網路，將3D列印專家與世界各地的仿生結構連接起來。該公司希望通過整合整個網路的研究力量獲得對未來設計的認識。「我們並不是簡單地複製自然。」空客公司負責新興技術和概念的Peter Sander解釋說：「成功的仿生取決於對天然材料的深刻理解，並在工業世界中找到應用這些知識的方式。」

為了優化該設計，該項目的其他參與者也同樣保持著對於自然世界的密切關注。「最終的設計是我們運行了10,000個設計選項后獲得的結果。」The Living公司的一位負責人David Benjamin說：「要做到這一點，需要大量的運算，只有使用新型的計算機才能夠完成。」

Benjamin

然而，這個項目的突破性意義並不僅僅止於對骨頭和魚的研究。空客公司和歐特克還使用了一種特殊的合金Scalmalloy來創建3D列印的隔離結構。據稱，這種合金材料是專門為3D列印設計的，可以承受強大應力和拉伸而不斷裂。而且這個3D列印的分隔結構也是在飛機上使用的第一種Scalmalloy合金組件。「金屬3D列印與這種新材料的結合能夠極大地擴展當前部件的製造可能性。」APWorks公司總經理Joachim Zettler稱：「在仿生領域裡，Scalmalloy證明了它在航空航天方面的應用前景。」

目前，該3D列印的仿生隔離結構正在進行16G碰撞測試，這是它要通過認證並且裝入空客A320飛機機隊所要經歷的必要環節。預計在2016年的某個時點，該組件將會裝在空客A320上進行試飛。

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