【据33dprintingindustry网站2019年9月报道】 一种通过3D打印制作的新型验证工装凸显了增材制造(AM)面向大型复合材料结构的能力。美国空军研究实验室(AFRL)制造和工业技术部(ManTech)表现出了对大尺寸聚合物基增材制造复合材料固化工装的兴趣。波音公司向ManTech的开放式BAA提交了一份想法，针对用于生产航空航天复合材料部件的低成本热压罐工装制造，评估增材制造技术的现状。最初的验证工具适用于一款AFRL概念飞行器的机身蒙皮。波音与Thermwood公司签订了合同，使用其大尺寸增材制造(LSAM)机床制造该验证工具。
Thermwood LSAM机器采用垂直层打印(VLP)工艺提供创新的增材制造能力。垂直层打印AM工艺通过增加可打印组件的尺寸，显著提升了成本效益，从而降低了大型工装的装配成本。为了使用高温、热压罐可用的材料验证VLP工艺，波音和AFRL选择3D打印了一段大型工装，来评估LSAM的功能。这个中等尺寸的工装在Thermwood位于南印第安纳州的LSAM增材制造验证机床上制作，使用40毫米的打印芯，材料是25%碳纤维增强的聚醚砜(PESU)。
初始试验工装具有与最终模具相同的宽度、高度和加强筋路径，包含最终模具的所有主要特征，但长度压缩到仅为4英尺。最终的工装将超过10英尺长。这个中等尺寸的工装作为使用VLP系统打印的第一个高温工装，获得了里程碑式的成就。该工装重量为367磅，需要5小时15分钟打印。在精加工之后，探测了工装的表面轮廓并测试了真空完整性。工装通过了室温真空测试并达到了尺寸表面轮廓公差。
该项目正在开展下一步工作，生产一个全尺寸工装。全尺寸工装重约1400磅，需要18小时打印完成。波音和空军正在仔细记录项目的所有操作参数，以便将技术转化到生产项目。与生产这些工装的传统方法相比，增材制造的热压罐工装具有显著的优势。3D打印工装更便宜，可以在数天或数周而不是数月内就制造出来。
AFRL对低成本可消耗飞行器技术(LCAAT)计划的工装制作方法非常感兴趣，LCAAT计划的目标是打破成本增长曲线并更快地开发新系统。AFRL项目经理Andrea Helbach表示：“我们对增材制造工装能够降低热压罐工装的采购成本和时间很感兴趣。此外，AM工装还支持飞行器设计的变化，并具有最小的非经常性费用。”
LCAAT计划的制造负责人Craig Neslen表示：“未来部署低成本、但能力足够的无人机将需要快速响应的材料和制造工艺策略。增材制造的复合材料工装是正在评估的众多技术之一，以确保工业基础可以处理未来的制造大规模提速要求，同时适应周期性的系统技术更新活动，这些活动需要以可接受的成本进行飞行器的少量设计变更。”
