Μεταξύ των πολλών περιπτώσεων χρήσης της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων στην κατασκευή αεροσκαφών της πολιτικής αεροπορίας, η κατασκευή εξαρτημάτων είναι η πιο σημαντική. Για παράδειγμα, η Boom Supersonic παρουσίασε το υπερηχητικό επιβατικό αεροπλάνο XB-1 προς τα τέλη του 2020 που μπορεί να πετά με ταχύτητες παρόμοιες με το αεροσκάφος Concorde. Η μεγάλη χρήση τρισδιάστατων εκτυπωμένων εξαρτημάτων από αυτό το αεροσκάφος είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που τραβούν μεγάλη προσοχή στον τομέα. Το πλήρες μηχάνημα λειτουργεί με 21 3εκτυπωμένα εξαρτήματα από κράμα τιτανίου, όλα παράγονται με χρήση μεταλλικών εκτυπωτών ζαφείρι Velo3D και εφαρμόζονται σε κινητήρες και συστήματα περιβαλλοντικού ελέγχου. Αυτό το πρόγραμμα όχι μόνο αυξάνει την απόδοση του αεροσκάφους αλλά και μειώνει δραστικά τον κύκλο κατασκευής και μειώνει τα έξοδα.
Σε μια άλλη περίπτωση, η Airbus συνεργάζεται με την Stratasys από το 2013 για τη χρήση εκτενώς πολυμερών υλικών για την κατασκευή εξαρτημάτων στο αεροσκάφος A350XWB, επιτυγχάνοντας έτσι μια ενιαία εγκατάσταση άνω των 500 τεμαχίων. Μεταξύ των πολλών ενσωματωμένων συστημάτων αυτά τα εξαρτήματα καλύπτουν είναι αγωγοί, σφιγκτήρες καλωδίων, περιβλήματα και άλλες κατασκευές. Επιπλέον, η Qatar Airways αντικαθιστά την κουρτίνα της πόρτας της καμπίνας με τεχνολογία FDM και υλικό ULTRAM 9085 για το A350XWB, το οποίο διαθέτει προς το παρόν το μεγαλύτερο 3D τυπωμένο εξάρτημα αεροσκάφους στο 1140720240. Ενώ η τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης εφαρμόζεται εκτενώς στα αεροσκάφη Airbus, αυτή είναι μια περίπτωση εφαρμογής πολυμερών υλικών. Ο Όμιλος Liebherr παρήγαγε τρισδιάστατους εκτυπωμένους βραχίονες μηχανισμού προσγείωσης από κράμα τιτανίου για A350 XWB και ενσωματωμένους υδραυλικούς αγωγούς από κράμα τιτανίου για το Airbus A380 χρησιμοποιώντας, για παράδειγμα, τεχνολογία SLM.
Στην παραγωγή κινητήρων, η τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης αποδίδει επίσης πολύ ωραία. Ως θυγατρική της Rolls Royce από την Ισπανία, η ITP Aero δημιούργησε ένα νέο UltraFan χρησιμοποιώντας τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης ® Το περίβλημα ρουλεμάν της ουράς του κινητήρα (TBH) αποτελεί μια από τις κύριες κατασκευές του. Το αεροπλάνο και ο κινητήρας θα συνδεθούν από αυτό το τμήμα. Χρησιμοποιώντας μόνο μια μικρή ποσότητα σκόνης και εξοικονομώντας το 25% των υλικών, η τρισδιάστατη εκτύπωση επιτρέπει σε κάποιον να δημιουργήσει εξαρτήματα με περίπλοκες γεωμετρικές μορφές, ισχυρίζεται η ITP Aero. Αυτή η τεχνική κατασκευής όχι μόνο μειώνει τις εκπομπές άνθρακα καθ' όλη τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας, αλλά επίσης ενισχύει την απόδοση και την αξιοπιστία των εξαρτημάτων, ωφελώντας επομένως το περιβάλλον.
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία κατασκευής προσθέτων, η σουηδική αεροδιαστημική και αμυντική εταιρεία Saab έχει αρχίσει να παράγει εσωτερικά εξαρτήματα για τα μαχητικά αεροσκάφη της. Η επιχείρηση πραγματοποίησε την πρώτη της δοκιμαστική πτήση ενός τρισδιάστατου εκτυπωμένου εξαρτήματος - μια νάιλον καταπακτή που έχει σχεδιαστεί για να επιβιώνει σε εξωτερικά περιβάλλοντα. Η Saab διερευνά επίσης τη χρήση τεχνολογίας μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης στην κατασκευή αεροσκαφών, ιδιαίτερα στην αναζήτηση πιο ανθεκτικών υλικών και στην ανάπτυξη ενός κινητού συστήματος τρισδιάστατης εκτύπωσης για να το φέρει σε διάφορες βάσεις, ακόμη και αν πρόκειται για εφαρμογή υλικού νάιλον.
Με διαστάσεις 455x295x805mm, ο Όμιλος Safran συνεργάστηκε με την SLM Solutions για να δημιουργήσει ένα εξάρτημα μπροστινού συστήματος προσγείωσης για ένα επαγγελματικό αεροσκάφος. Είναι το πρώτο στον κόσμο που εκτυπώνει 3D εξαρτήματα αεροσκάφους τόσο μεγάλου μεγέθους χρησιμοποιώντας τεχνολογία SLM. Αυτή η έρευνα στοχεύει να δείξει ότι η τεχνολογία 3D εκτύπωσης SLM μπορεί να παράγει σημαντικά εξαρτήματα με σκοπιμότητα. Συνήθως, τρία σφυρήλατα εξαρτήματα και η κατεργασία πέντε αξόνων συναρμολογούν παραδοσιακά εξαρτήματα του συστήματος προσγείωσης. Τα εξαρτήματα πρέπει να ανακατασκευαστούν ώστε να ταιριάζουν στα χαρακτηριστικά της διαδικασίας της παραγωγής 3D εκτύπωσης στρώμα προς στρώμα. Αυτό όχι μόνο εξοικονομεί χρόνο ολόκληρης της διαδικασίας κατασκευής αλλά και ενσωματώνει τελικά τα τρία αυθεντικά εξαρτήματα σε ένα, μειώνοντας έτσι το βάρος κατά περίπου 15%.
28 3Τα τυπωμένα D εξαρτήματα από κράμα τιτανίου, τα οποία είναι προσαρτημένα αντίστοιχα στην πύλη επιβίβασης, στην πύλη σέρβις, στις μπροστινές και πίσω πόρτες φορτίου της μπροστινής και της μεσαίας πίσω ατράκτου, περιλαμβάνουν επίσης την εναρκτήρια πτήση του εγχώριου μεγάλου αεροσκάφους C919. Η παραγωγή αυτών των εξαρτημάτων όχι μόνο βελτιώνει την απόδοση του αεροσκάφους αλλά μειώνει επίσης σημαντικά τον χρόνο και τα έξοδα κατασκευής.
Η χρήση τεχνολογίας μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης στην κατασκευή αεροσκαφών της πολιτικής αεροπορίας έχει αποφέρει διάφορα οφέλη. Πρώτα απ 'όλα, μπορεί να παράγει γρήγορα περίπλοκα δομικά στοιχεία, ενισχύοντας έτσι την αποτελεσματικότητα της παραγωγής. Η συμβατική κατασκευή εξαρτημάτων χρησιμοποιεί πολλά υλικά και απαιτεί εξελιγμένη επεξεργασία. Οι ακριβείς μεταλλικές σκόνες μπορούν να ψεκαστούν και να λιωθούν σε στρώσεις χρησιμοποιώντας τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης, δομώντας στρώμα προς στρώμα περίπλοκων αρχιτεκτονικών εξαρτημάτων, μειώνοντας επομένως τα απόβλητα υλικών και την κατανάλωση ενέργειας.
Δεύτερον, ο βέλτιστος σχεδιασμός των εξαρτημάτων είναι εφικτός με τεχνολογίες μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης. Πολύπλοκα γεωμετρικά σχήματα μπορούν να παραχθούν μέσω τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης, μια διαδικασία πρόκλησης στις συμβατικές τεχνικές παραγωγής. Για να μεγιστοποιήσετε την έγχυση καυσίμου, για παράδειγμα, δημιουργήστε μικροσκοπικά κανάλια μέσα στο ακροφύσιο καυσίμου ή εκτυπώστε περίπλοκες κατασκευές μέσα στο θάλαμο καύσης για να αυξήσετε την απόδοση της καύσης. Εκτός από τη βελτίωση της απόδοσης των εξαρτημάτων, αυτά τα βελτιωμένα σχέδια μειώνουν την κατανάλωση καυσίμου και τους ρύπους του αεροσκάφους.
Επιπλέον, εφικτό με την τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι ο ελαφρύς σχεδιασμός. Η βελτίωση της απόδοσης των αεροσκαφών στην κατασκευή αεροσκαφών πολιτικής αεροπορίας εξαρτάται κυρίως από το μικρό βάρος. Τα ελαφριά εξαρτήματα με περίπλοκες φόρμες που κατασκευάζονται με τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης εξοικονομούν σημαντικά βάρος ενώ παράλληλα εγγυώνται αντοχή. Αυτό αυξάνει τη φέρουσα ικανότητα του αεροσκάφους και την απόσταση πτήσης εκτός από την οικονομία καυσίμου του.
Ωστόσο, υπάρχουν επίσης ορισμένες δυσκολίες στη χρήση της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων στην παραγωγή αεροσκαφών της πολιτικής αεροπορίας. Πρώτα απ 'όλα, η κάπως αργή ταχύτητα εκτύπωσης περιορίζει τη δυνατότητα εφαρμογής της μαζικής παραγωγής. Αν και η ταχύτητα εκτύπωσης βελτιώνεται σταδιακά καθώς η τεχνολογία αναπτύσσεται συνεχώς, απαιτούνται ακόμη περισσότερη βελτιστοποίηση και βελτίωση. Δεύτερον, ένα κρίσιμο πρόβλημα είναι επίσης ο περιορισμός της επιλογής υλικού. Αν και τα μεταλλικά υλικά όπως τα κράματα τιτανίου και τα κράματα αλουμινίου έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς στην τρισδιάστατη εκτύπωση προς το παρόν, χρειάζονται ακόμα περισσότερα νέα υλικά με υψηλή αντοχή, μεγάλη αντοχή στη διάβρωση και υψηλή αντοχή στη θερμότητα για την κάλυψη των ιδιαίτερων αναγκών της κατασκευής αεροσκαφών πολιτικής αεροπορίας.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-additive-manufacturing-of-titanium.html