近日，法國飛機制造商空客公布了一項新申請的3D打印技術專利，他們宣稱，依賴這種專利技術，有望實現3D打印飛機部件的大規(guī)模制造，并最終打印出一架完整的飛機。在這個過程中，他們大量運用了材料相關知識，并考量了剛剛3D打印出來的對象在冷卻時的內部應力變化。

最上面的圖顯示的是飛機落地時的狀態(tài)，下面兩張顯示的是飛機在飛行時的狀態(tài)。機艙的重量很大程度上決定了飛機是否能達到優(yōu)化的形狀。

在這個過程中，將會利用一種類似于選擇性激光燒結的技術同時熔化多種金屬粉末材料（如鈦和鋁）。首先，將金屬粉末沉積到一個貝殼狀結構里，然后利用激光加熱這個結構和金屬粉末，讓它們熔結在一起成為一個單獨的部件。接下來再進行冷卻，在冷卻過程中，因為貝殼結構以及內部的金屬會以不同的速率膨脹或收縮，新熔入的打印層之間會產生內部應力，從而促使整個部件向預定的方向彎曲。一旦這個部件完全固化，部件將擁有特定的結構完整性，比使用傳統(tǒng)制造方法強度更高。

使用這種3D打印技術制造的飛機部件，像機身、機翼或車門將能夠承受極端環(huán)境的考驗而不必犧牲任何空氣動力特性，并且3D打印的部件將更輕，使用的材料更少，結構也更穩(wěn)定。在這個過程中有意將應力引入進來，實際上增加了更多的穩(wěn)定性和結構支撐。比方說，飛機的貨艙底板可以設計得更加穩(wěn)定——這些區(qū)域往往承受了更多的重量，非常重要的一點是，在3D打印過程中，這個底板會被設計成一種更加穩(wěn)定的堅硬的形狀。

根據部件的幾何形狀設計的差異，在飛機登陸地面時，機翼會變直，在起飛過程中會變形。

這整個過程聽起來相當地違反常識，但也不乏科學原理的支持。幾個世紀以來，這些技術被家具制造商用來加強他們的設計，它的概念是：當一個應力點被強制用來改變一個元件時，它也以同樣的方式在其他家具部件上施加壓力，比起將這些應力去除掉，這些利用了應力的家具部件更強、更穩(wěn)定，基本上克服了應力弱點。