全球首架自主研发超音速飞机XB-1包含大量3D打印零件
Boom Supersonic是一家成立于2014年的初创企业，其既定目标是实现商业航空的超音速飞行。经过六年发展，该公司于2020年10月7日推出了XB-1“超音速验证机”，成为有史以来第一架自主研发的超音速飞机。
XB-1定制的复合结构包括3700多个零件，包括起落架、飞行控制执行器和冷却系统等。为了解决制造演示机的艰巨任务，Boom大量采用3D的金属3D打印技术来降低成本并缩短生产时间。
Boom Supersonic的XB-1包含3700多个零件
安装有21个 3D打印零件，包含大量钛合金薄壁结构
XB-1的许多金属3D打印部件都与空气通道有关，包含复杂的叶片、风道和百叶窗。通过这些部分的一些空气超过了华氏500度，这些零件要求基于曲面的设计方法，几何形状较为复杂。设计人员为兼顾效率和性能，需要考虑空气动力学，为零件进行修剪、倒角和加厚表面来创建实体零件。由此产生的结构非常复杂，无法通过钣金、铸造或其他方式制造，为了同时获得复杂设计和减轻重量的好处，唯一的选择就是使用3D打印。
Boom与VELO 3D为此展开了密切合作，后者为XB-1开发和制造了相当数量用于飞机关键位置的最终用途零件，包括：可变旁通阀（VBV）系统的歧管，该歧管将发动机压缩机释放的空气引导至飞机的外模线（OML）；用于冷却驾驶舱和系统舱的环境控制系统（ECS）的出口百叶窗；将中央进气口的二次引气流引导至OML的百叶窗；NACA管道和两个分流器法兰部件。
BOOM为引导流动而创造的独特结构注重减重和效率，无法用钣金、铸件或任何其他方式来实现
VELO 3D的蓝宝石打印机具有极佳的极限打印能力，通过使用Flow预处理软件，设计人员最终在NACA管道的薄壁上增加了一些结构肋以增加强度，其它绝大多数的CAD数据均保留了原始的设计意图。其非接触式的铺粉方式避免了摩擦和碰撞风险，保证了中央进气口排气百叶窗空心叶片这类具有极高宽高比（大尺寸薄壁）零件的成功打印，并且不需要多余的材料来增加内部强度。
XB-1上装载有21个VELO 3D打印的金属零件，包含大量的钛合金薄壁结构。钛具有极高的耐热性，但如果冷却速度过快，则会变脆并易于开裂。尽管传统技术避免了这个问题，但采用机械加工或铸造也几乎无法制造飞机薄壁零件，这也成为使用3D打印背后的驱动力之一。然而即便3D打印技术可行，VELO 3D的工程师却也坦承，该项目将公司的现有技术扩展到了绝对极限。
可变排气阀（VBV）系统，由双1KW激光器制造
Boom设计了一系列新型零件来实现减重，真正推动了减轻重量和薄壁几何形状的发展。VELO 3D的过程控制十分重要，从Flow预打印软件开始，通过Sapphire系统执行，并经过Assure的质量保证进行验证。预构建机器校准可通过点击自动检查关键变量，如激光对准、光束稳定性、粉末床质量等等，打印过程中也可计量监控各种关键指标并标记这些异常。所有部件的综合构建报告被编译并保存以备将来参考。
与Stratasys合作开发相关工具、原型和测试零件
当零件在线切割完成后，精加工往往面临新的困难。零件的几何结构使创建夹具变得复杂。在XB-1零件的精加工过程中，工程师借助零件的CAD模型进行快速设计。通过与Stratasys合作，Boom利用F370和Fortus 450mc 3D打印机开发了200多种与XB-1相关的工具、原型和测试零件。两家公司达成了一项长期协议，该协议超出了原型应用的范围，Stratasys的F900打印机已经用于生产Boom超音速飞机的最终用途零件。
金属3D打印的成品零件需要经过热处理和/或热等静压处理来提高疲劳寿命。当飞机在起飞和着陆时零件会周期性地加载，超音速飞行也引入了许多不同的现象和压力。在很多情况下，飞机的整体结构会围绕部件弯曲引起应变，当具有不同热膨胀系数的零件相互安装时，也会产生很大的应力（碳复合材料、铝合金和钛合金）。将这些3D打印部件设计的非常薄而且灵活，实际上可以减轻一些此类问题。
Boom Supersonic和VELO 3D实际上于2019年才建立合作伙伴关系，其独特的SupportFree打印过程可实现前所未有的设计自由度和质量控制，从而消除了制造商对飞机设计创新的限制。
XB-1是世界上第一个独立开发的超音速喷气飞机，也是多年开发工作的最终产品，它已经进行了多次风洞试验、数十种结构测试、数百次仿真迭代以及数万个小时的工作。XB-1将于明年在莫哈韦沙漠中进行试飞，该公司预计首个制造工厂将于2022年建成，首架商用机将于2025年制造完成，预计在2029年进行首飞。
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