西北大学的研究团队开发出一种新的省钱又环保的航空业技术。这项技术为3维制造技术。通过利用3D印刷技术制造飞机金属零件，航空公司可以最大程度的节省燃料、材料和其他资源。

由Eric Masanet领导的研究团队将生命周期环境影响的案例扩展到飞机制造业，该团队利用3D印刷技术来制造飞机金属零部件。研究的结论是，使用3D打印技术可以制备出轻质高强的飞机零部件，省钱的同时起到节约燃料、减少碳排放的作用。

由美国能源部先进制造办公室赞助，于5月发表在《清洁生产》中的一篇文章就体现了这一观点。该文章的第一作者是来自Masanet实验室的研究生Runze Huang，还有来自Argonne国家实验室的Matthew Riddle 和Diane Graziano。

西北麦考密克工程学院专攻材料制造的优秀青年教授Masanet说：“航空业其实是3D打印的早期应用行业。这是由于飞机需要专门的轻质金属合金，这种轻质金属合金非常昂贵。”

传统的制备方法效率低下，造成资源浪费。例如，生产1公斤的飞机零部件可能需要10公斤的原料。从工程设计的角度来看，飞机后续阶段也需要浪费许多金属材料。3D打印技术在减少原料使用的同时可以设计生产性能更优异的零部件。

Masanet说：“由于传统制造业的限制，我们在设计时存在许多不足。其实，当我们分层进行材料制造时，就可以避免许多缺陷。”

短期内，Masanet并不会改变飞机的关键部分，如翅膀和引擎。但他确实看到3D技术在制备飞机零部件（如支架、铰链、座位扣和家具）方面巨大的前景。根据案例显示的结果，3D打印技术制备的支架，其重量可以减轻1.09公斤—0.38公斤。虽然可能看起来不是很多，但其累积效应不容忽视。

Masanet说：“一旦我们将所有的零部件更换为3D打印技术制造，总计可以为飞机减重4%到7%，甚至更多。这将节约大量的资源和燃料。”

如果将3D零部件例充分发挥作用，Masanet预测它对环境的影响将广泛而深远。首先，飞机燃料消耗可降低6.4%，减少对化石燃料的依赖和温室气体的排放。其次，生命周期分析发现，3D打印制备组件的能源消耗量仅为目前的1/3到1/2。制造商们每年则可以节约千上万吨的铝、钛和镍。

但Masanet指出，需要注意的是，目前3D打印技术仍处于改进阶段，离实现全范围的飞机减重还有一段距离。这个过程中，需要考虑材料的表面质量、残余应力、可重复性和吞吐量。Masanet希望该案例得到进一步的资金支持，以进行后续的研究。

“如果我们能加快必要的改进过程，就可以更早的开始利用成熟的3D打印技术。照目前的研究发展速度，也许十年或者更快就可以实现这个目标。”

新材料在线编译整理——翻译：陈琼     校正：摩天轮