对于金属3D打印技术来说，很多OEM航空厂商都公开发布了他们的新型航空零件；对于热塑性塑料3D打印零件来说已经被多家航空制造商采用；行业的普遍看法是增材制造技术将在未来的5到10年被航空制造业广泛采用。

那么随之来的难题就是如何认证和监管这些通过3D打印技术制造出来的零件。

美国联邦航空管理局（FAA）于9月底提交审查文件，制定了“增材制造战略路线图”草案，路线图包含重要的监管信息，涵盖认证、机器和维护、研究和开发的问题和考虑，以及对增材制造方面教育和培训的双重努力需求。

近年来，FAA已经看到并认证了越来越多的用于飞行中的金属3D打印零部件。 其中最经典的案例是政府认证通过了GE著名的LEAP引擎，内置3D打印喷嘴。此外，还有更多的项目在申请中。包括2017年3月，阿克伦大学和机载维护和工程服务公司（AMES）正在寻求FAA批准其基于增材制造的维护和修理系统。

在制定路线图之前，FAA对增材制造当前所面临的挑战进行了详细的研究，包括对可接受的关键制造参数的理解限制，对关键机械和材料缺陷的理解限制，工业数据库的缺乏，无损检测技术的开发，缺乏工业规范与标准等等。

目前草拟的路线图是在华盛顿特区的美国联邦航空局总部完成的，路线图综合了多方面的贡献，包括美国航空航天局(NASA），航空航天工业协会的增材制造工作组和美国军队，并且项目还受到了2018年政府预算的支持。

撰写这样一个综合路线图的主要挑战之一是开发了一个可以涵盖所有新流程的系统。包括技术分类都是一个挑战，工作组尝试通过不同的角度来进行分类，例如以原材料形状来分类：粉末、线材、液体等，也可以通过加工中使用的能量来分类，激光、电子束、等离子弧等。

图片：ISO和ASTM开发的增材制造开发框架

目前3D打印技术应用最广泛的一个分类是由ISO和ASTM开发的增材制造开发框架，特别是由ASTM F42增材制造项目描述的7类工艺。

 3D科学谷REVIEW

2010年空客将GE生产的LEAP-1A发动机作为A320neo飞机的选配，LEAP发动机中带有3D打印的燃油喷嘴。2015年5月19日，A320neo飞机首飞成功。装有LEAP 发动机的A320neo 获得欧洲航空安全局（EASA）的认证和美国联航空管理局(FAA)的认证。

2017年10月初，GE航空宣布成功完成了T901-GE-900 涡轮轴发动机原型的测试。这款发动机属于美国陆军改进型涡轮发动机项目（Improved Turbine Engine Program,ITEP）的一部分。测试结果表明，GE T901发动机的性能达到甚至超过ITEP 项目的要求，已为发动机的制造做好准备。

除了GE，还有很多公司活跃在FAA认证的道路上。

热塑性塑料方面，2015年Stratasys的ULTEM材料以及飞机通风道FDM打印工艺通过了FAA标准。

传统的飞机空气管道是由玻璃纤维制成，用3D打印技术来完成面临着一些挑战。一是材料要满足FAA要求;二是通风管道要适应新的飞机改装的曲面的。ULTEM材料是一款设计用于恶劣环境的热塑性材料，因其 FST 评级、高强度重量比以及现有认证，成为了航空航天、汽车与军队应用产品的理想之选。ULTEM 9085材料具有自己燃烧一定的时间后就熄灭的特点，工程师能用它 3D 打印高级功能原型以及最终用途零件。

不仅仅是粉末床熔化3D打印技术，也不仅仅是塑料3D打印技术，航空行业大量用到锻造零件，而3D打印在替代锻造零件方面具备明显的优势。

2003年，波音就通过美国空军研究实验室来验证一个3D打印的金属零件，这个零件是用于F-15战斗机上的备品备件。当需要更换部件时，3D打印的作用显现出来，因为通过传统加工的时间太长了，并且通过3D打印加工钛合金，替代了原先的铝锻件，而钛合金的抗腐蚀疲劳更高，反而更加满足这个零部件所需要达到的性能。（腐蚀疲劳是在腐蚀介质与循环应力的联合作用下产生的。这种由于腐蚀介质而引起的抗腐蚀疲劳性能的降低，称为腐蚀疲劳。）当时这个零件是通过激光能量沉积的工艺加工金属粉末来获得的，这种定向能量沉积（DED）的工艺被首次应用到军事飞机上。同时也打开了波音公司的3D打印应用之路。近14年后，波音公司现在已有超过50,000件3D打印的各种类型的飞机零件。

波音公司开始通过DED技术为其787梦幻客机生产结构部件。通过Norsk Titanium的快速等离子沉积技术，在结构件研发的过程中，双方共同改进工艺，并进行了一系列严格的测试，最终在2017年2月获得了首个3D打印钛合金结构件的FAA认证。

波音和Norsk Titanium最初的合作是自2016年开始的，当初是试探性地合作，主要基于Norsk生产的零件是否能满足波音的要求，然后是否符合联邦航空管理局（FAA）的要求，Norsk Titanium先后满足了这些严苛的条件，Norsk Titanium的制造技术通过了FAA认证，是波音公司的一级供应商。

根据3D科学谷的市场研究，除了Norsk Titanium这样喜获FAA认证的公司，还有很多技术正在申请FAA的认证，其中由阿克伦大学研究通过增材制造技术来修复金属部件。在与飞机维修公司合作之后，该大学的NCERCAMP开发了一种超音速粒子沉积（SPD）技术，通过一种高压喷射方法，压缩空气赋予超音速射流中的金属颗粒足够的能量冲击固体表面，以实现与固体表面的粘结，而不会出现在焊接或高温热喷涂过程中产生的热影响区。如果获得FAA认证，阿克伦大学的SPD技术可以应用于修理金属飞机部件 。

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