Μια προηγμένη τεχνική κατασκευής προσθέτων, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει πρόσφατα χρησιμοποιηθεί εκτενώς στη βιομηχανία αεροσκαφών. Οι κορυφαίοι κατασκευαστές αεροσκαφών Boeing και Airbus χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά την τεχνολογία 3D εκτύπωσης στην κατασκευή εξαρτημάτων αεροναυπηγικής, ενισχύοντας έτσι την αποδοτικότητα της παραγωγής και τον έλεγχο του κόστους, καθώς και ενισχύοντας τη δημιουργική ανάπτυξη στον τομέα της αεροπορικής κατασκευής.
Εφαρμογές της Boeing στην τρισδιάστατη εκτύπωση
Από το 2002, η Boeing ερευνά τα λειτουργικά εξαρτήματα μαζικής κατασκευής χρησιμοποιώντας υλικά PA12 και PEKK που βασίζονται σε πυροσυσσωμάτωση χρησιμοποιώντας τεχνολογία SLS (Selective Laser Sintering). Σχεδιασμένο σε συνεργασία με την Boeing και την EOS, το υψηλής απόδοσης ενισχυμένο με ανθρακονήματα υλικό PEKK βοηθά στην επίτευξη ελαφρού βάρους και προσδίδει στα εξαρτήματα μεγάλη ισοτροπική αντοχή. Πολλά μέρη των αεροσκαφών Boeing κατασκευάζονται από αυτό το υλικό, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την απόδοση του αεροπλάνου.
Ένα άλλο παράδειγμα τεχνολογικής χρήσης τρισδιάστατης εκτύπωσης της Boeing είναι το Dreamliner. Για το Boeing 787, η Norsk Titanium παρείχε εξαρτήματα που παράγονται με τεχνολογία ταχείας εναπόθεσης πλάσματος (RPD). Χρησιμοποιώντας σύρμα τιτανίου για τη μετατροπή εξελιγμένων εξαρτημάτων κατάλληλα για δομική και κρίσιμη χρήση για την ασφάλεια, το RPD είναι μια τεχνική κατασκευής προσθέτων πιστοποιημένη από OEM που εξοικονομεί σημαντικό χρόνο και έξοδα παράδοσης της Boeing. Η χρήση αυτής της τεχνολογίας όχι μόνο αυξάνει τη δομική ασφάλεια και αξιοπιστία του αεροσκάφους 787 αλλά αυξάνει και την κατασκευαστική του απόδοση.
Επιπλέον, η Boeing σκοπεύει να χρησιμοποιήσει τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή περισσότερων εξαρτημάτων για το αεροσκάφος 787, εξοικονομώντας έτσι σχεδόν 2 έως 3 εκατομμύρια δολάρια για κάθε αεροσκάφος. Αυτή η μέτρηση όχι μόνο δείχνει τη βούληση της Boeing να υποστηρίξει τον ψηφιακό μετασχηματισμό του κλάδου της αεροπορικής κατασκευής, αλλά δείχνει επίσης τα οφέλη της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης στη μείωση του κόστους.
Εφαρμογές της Airbus για τρισδιάστατη εκτύπωση
Η Airbus είχε επίσης αξιοσημείωτη επιτυχία στην εφαρμογή τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης. Η Airbus συνεργάζεται με την Stratasys από το 2013 για τη χρήση εκτενών 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.
Το μεγαλύτερο 3D τυπωμένο εξάρτημα αεροσκάφους εκείνη την εποχή, η τεχνολογία FDM και το υλικό ULTRAM 9085 αντικατέστησαν την κεφαλή κουρτίνας της πόρτας καμπίνας του A350XWB το 2018. Η μέτρηση είναι 1140720240 mm. Αυτό το έργο όχι μόνο δείχνει την ικανότητα της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης στην κατασκευή μεγάλων και εξελιγμένων εξαρτημάτων, αλλά ενθαρρύνει επίσης την έρευνα της Airbus στην τρισδιάστατη εκτύπωση εξαρτημάτων εσωτερικού αεροπλάνου.
Μεταξύ των υλικών τρισδιάστατης εκτύπωσης που χρησιμοποιεί επίσης η Airbus είναι το κράμα τιτανίου, το κράμα αλουμινίου, η ρητίνη ULTRAM 9085, κ.λπ. δοκιμές ανάπτυξης. Για το Airbus A380, ο Όμιλος Liebherr δημιούργησε υδραυλικούς αγωγούς ενσωματωμένους από κράμα τιτανίου χρησιμοποιώντας τεχνολογία SLM. Μαζικής παραγωγής τρισδιάστατα εκτυπωμένα κράμα τιτανίου στηρίγματα μηχανισμών προσγείωσης για το A350 XWB. Εκτός από τη μεγιστοποίηση του βάρους και της απόδοσης του αεροσκάφους, η τρισδιάστατη εκτύπωση αυτών των εξαρτημάτων αυξάνει την απόδοση κατασκευής.
Επιπλέον, η Airbus συνεργάστηκε με το Materialize για να είναι μεταξύ των πρώτων αναγνωρισμένων προμηθευτών που προσφέρουν υπηρεσίες τρισδιάστατης εκτύπωσης βασισμένες στις απαιτήσεις της διαδικασίας της Airbus. Τα ανταλλακτικά αεροσκαφών για το Airbus παράγονται από την Materialize χρησιμοποιώντας τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης βασισμένη σε τεχνική SLS (laser sintering) Για το Airbus A350, η Materialize έχει εκτυπώσει επί του παρόντος περίπου 100 ξεχωριστά ανταλλακτικά πτήσης, παράγοντας 26000 εξαρτήματα ετησίως για ολόκληρο το οικοσύστημα A350. Μαζί με τη βελτίωση της απόδοσης κατασκευής ανταλλακτικών αεροσκαφών της Airbus, αυτή η συνεργασία βοηθά την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης να χρησιμοποιηθεί ευρέως στον τομέα των αερομεταφορών.
Οφέλη και δυσκολίες με την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης
Η Boeing και η Airbus έχουν δείξει πολλά οφέλη από την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης στην κατασκευή αεροναυτικών εξαρτημάτων. Πρώτα απ 'όλα, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να παράγει περίπλοκα γεωμετρικά στοιχεία-κάτι που προκαλεί πρόκληση με τις συμβατικές τεχνικές παραγωγής. Δεύτερον, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να μεγιστοποιήσει την οικονομία καυσίμου και την ασφάλεια του αεροσκάφους, καθώς και το μερικό βάρος και την απόδοση. Επιπλέον, οι τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης βοηθούν στη συντόμευση των κύκλων παραγωγής, στο χαμηλότερο κόστος παραγωγής και στην αύξηση της αποδοτικότητας της παραγωγής.
Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες δυσκολίες στην εφαρμογή της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Για παράδειγμα, η περίπλοκη και χρονοβόρα διαδικασία πιστοποίησης αξιοπλοΐας για τρισδιάστατα εκτυπωμένα προϊόντα απαιτεί την τήρηση υψηλών κριτηρίων και νόμων. Επιπλέον, κρίσιμα προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν είναι η επιλογή των υλικών και η βελτιστοποίηση της διαδικασίας της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-stainless-steel-impeller-pump.html