GKN Aerospace与美国空军研究实验室（AFRL）联合启动TITAN-AM项目，总投资约840万美元，重点推进基于线材激光金属沉积（LMD-w）的钛合金大型结构件增材制造技术产业化应用。该计划围绕五大核心方向展开，包括大尺寸钛合金结构件制造工艺扩展、材料性能数据库建设、先进设计与仿真工具开发、增材制造专用无损检测技术优化，以及面向真实航空结构件的工程验证。项目将在美国德州沃斯堡GKN全球技术中心实施，旨在降低材料浪费、缩短生产周期并提升复杂结构设计自由度，加速增材制造技术在下一代航空航天与国防领域的规模化落地应用。
工程与制造公司GKN Aerospace已与美国空军研究实验室（AFRL）达成合作，承诺投入840万美元，用于一项名为“钛工业化与近净成形增材制造技术推进计划（TITAN-AM）”的新项目。
该计划旨在利用基于线材的激光金属沉积技术（LMD-w），推动其在真实航空航天生产中的应用，重点关注为下一代飞机制造所需的大型结构部件。
推动该计划的五大核心支柱
TITAN-AM由五个相互关联的重点方向构成。
第一项是扩大LMD-w工艺能力，使其能够处理超大型钛合金结构件。
第二项是建立完整的材料性能数据库，以确保结构完整性与可靠性。
第三项是开发先进的计算工具，用于提升设计与制造过程的精度与效率。
第四项是优化专为增材制造零件设计的无损检测技术。
第五项则是通过实际航空航天结构件的工程演示，对上述所有技术进行验证。
所有项目活动将在GKN Aerospace位于美国德克萨斯州沃斯堡的全球技术中心进行。该设施已经是公司与美国国防及航空航天领域合作的重要制造与研发枢纽。
GKN Aerospace全球技术中心。图片来源：GKN Aerospace。
“TITAN-AM代表了航空航天结构增材制造的重要进步。通过结合我们深厚的制造专业经验与AFRL的前瞻性愿景，我们旨在加速LMD-w技术的成熟，并在实际钛合金结构件上展示其应用价值，”GKN Aerospace机身业务首席技术官David Bond表示。
从实验室走向飞行：成熟的技术基础
GKN Aerospace在增材制造领域拥有超过20年的经验，并已在大型航空结构3D打印方面建立了稳固地位。
据公司介绍，LMD-w技术的规模化应用有望减少材料浪费、缩短生产周期，并为复杂结构设计提供更大的几何自由度。
该公司已通过增材制造工艺，在瑞典和美国的工厂生产用于美国航空公司普惠（Pratt & Whitney）GTF（齿轮传动涡扇）发动机家族的风扇机匣安装环。这些零部件目前已装配于空客A220与巴西航空工业公司E195-E2飞机并投入使用。
将线材打印推向生产的战略意义
航空航天制造商不再将大型钛合金增材制造视为未来设想，而是正在积极推进其认证与规模化应用。
钛合金之所以成为现代飞机结构骨架的核心材料，是因为其具有极高的强度重量比和优异的耐腐蚀性能。然而，传统机加工方式会造成大量材料浪费。
基于线材的激光沉积技术从源头解决这一问题：通过逐层构建近净成形部件，LMD-w显著降低“买入-加工成品比”（buy-to-fly ratio），使钛合金制造在成本与效率上开始与传统金属板材和锻造工艺形成竞争。
实际应用已经在工厂层面出现。
土耳其航空航天工业公司（TAI）已经开始使用定向能量沉积（DED）技术，3D打印长度达6米的大型钛合金航空结构件，作为验证该技术规模化应用能力的试点项目。
同样，空中客车公司也已采用基于线材的DED技术，用于制造近净成形的钛合金结构件，而非传统锻造方式。
TITAN-AM正是上述技术进展的直接结果。
要将一项技术从实验验证阶段推进到批量生产阶段，必须建立经过验证的材料数据库、合格的检测方法以及能够在生产规模下可靠预测结果的仿真与计算工具。
