Οι ανάγκες του τομέα της αεροδιαστημικής για ακρίβεια κατασκευής, απόδοση και ελαφρύ σχεδιασμό εξαρτημάτων αυξάνονται σταδιακά σύμφωνα με την ταχεία τεχνολογική ανάπτυξη. Τα εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας και οι περίπλοκες μορφές μερικές φορές αμφισβητούν την ικανότητα των παραδοσιακών τεχνικών παραγωγής. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει δημιουργήσει μια νέα διαδρομή για την προσαρμοσμένη κατασκευή εξαρτημάτων αεροδιαστημικής.
Με τη στοίβαξη στρώσης προς στρώμα μεταλλικών συστατικών, η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση - που ονομάζεται επίσης μεταλλική πρόσθετη κατασκευή - δημιουργεί περίπλοκα μεταλλικά μέρη και εξαρτήματα. Εκτός από τον μετασχηματισμό των συμβατικών τεχνικών κατασκευής, αυτή η τεχνολογία προάγει σημαντικά τον τομέα της αεροδιαστημικής. Η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλου δημιουργεί ένα συμπαγές στρώμα μετάλλου λιώνοντας μεταλλική σκόνη σύμφωνα με ένα προσχεδιασμένο περίγραμμα μοντέλου χρησιμοποιώντας πηγές ενέργειας που περιλαμβάνουν λέιζερ ή δέσμες ηλεκτρονίων. Στη συνέχεια, το κρεβάτι παραγωγής χαμηλώνεται κατά ένα στρώμα, καλύπτεται με σκόνη φρέσκου μετάλλου και η παραπάνω διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να κατασκευαστεί ολόκληρο το αντικείμενο. Ενώ εξοικονομεί πόρους και μειώνει τα απόβλητα, αυτή η προσέγγιση μπορεί να δημιουργήσει περίπλοκες γεωμετρικές μορφές και εσωτερικές δομές.
Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων βρίσκει ιδιαίτερα εκτεταμένη εφαρμογή στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Τα κριτήρια απόδοσης και ασφάλειας των κινητήρων αεροσκαφών είναι μάλλον αυστηρά αφού αποτελούν την «καρδιά» του αεροσκάφους. Ενώ η ενσωμάτωση της μεταλλικής τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης ουσιαστικά ελαχιστοποιεί τους περιττούς συνδέσμους και βοηθά τους μηχανικούς να μεγιστοποιήσουν το σχεδιασμό του κινητήρα, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση των εξαρτημάτων, οι παραδοσιακές τεχνικές παραγωγής χρειάζονται μεγάλο βαθμό ακριβών διαδικασιών μηχανικής κατεργασίας και συναρμολόγησης. Για παράδειγμα, ο κινητήρας micro turbojet που παράγεται με τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης δεν είναι μόνο ελαφρύτερος σε βάρος, αλλά έχει σχεδιαστεί και εκτυπωθεί ώστε να είναι απολύτως αυτοφερόμενος, γεγονός που σηματοδοτεί μια σημαντική πρόοδο στον σχεδιασμό κατασκευής προσθέτων.
Επιπλέον, αρκετά σημαντική χρήση της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων στην αεροδιαστημική βιομηχανία είναι ο ελαφρύς σχεδιασμός. Το καλό ελαφρύ βάρος βοηθά τα αεροσκάφη να είναι πιο αποτελεσματικά και να αποδίδουν όπως αναμένεται. Με τα πλεονεκτήματά της στη μεγιστοποίηση των δομών εκτύπωσης και στη βελτίωση των ιδιοτήτων του υλικού, η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να επιτύχει αποτελεσματικά ελαφρύ σχεδιασμό εξαρτημάτων αεροπορίας. Για παράδειγμα, πολλά εξαρτήματα που παράγονται με τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης χρησιμοποιούνται στο αεροσκάφος C919, τα οποία όχι μόνο έχουν καλύτερη αντοχή αλλά και μικρότερο βάρος, συμβάλλοντας έτσι σημαντικά στη γενική βελτίωση της απόδοσης του αεροσκάφους.
Εκτός από τη σχεδίαση μικρού βάρους, η τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί επίσης να επιτύχει την εξατομικευμένη κατασκευή αεροναυτικών εξαρτημάτων. Τα εξατομικευμένα εξαρτήματα αναζητούνται ιδιαίτερα στον αεροδιαστημικό τομέα και οι συμβατικές τεχνικές κατασκευής μερικές φορές δεν ανταποκρίνονται σε αυτές τις απαιτήσεις. Η προσαρμογή της τεχνολογίας μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης για κατασκευή με βάση διάφορες ανάγκες βοηθά στην ικανοποίηση των ιδιαίτερων αναγκών των ειδών του αεροσκάφους. Για παράδειγμα, το ενισχυμένο με ανθρακονήματα υλικό Hi Tech CF επιλέγεται χρησιμοποιώντας τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή βραχίονα συγκράτησης λεπίδων για ελικόπτερα, έτσι προσδίδει στον βραχίονα συγκράτησης λεπίδας ισχυρή αντίσταση εξωτερικής πίεσης και κανονική αντοχή στη φθορά λόγω των μεγάλων χαρακτηριστικών αντοχής του.
Η γρήγορη κατασκευή και συντήρηση εξαρτημάτων στη βιομηχανία αεροσκαφών αντικατοπτρίζει επίσης τη χρήση μεταλλικών τεχνολογιών τρισδιάστατης εκτύπωσης. Ορισμένα εξαρτήματα αεροσκαφών έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής και απαιτούν τακτική συντήρηση και επισκευή. Χρησιμοποιώντας τη συγκόλληση ή την ανακατασκευή, οι συμβατικές τεχνικές επισκευής παράγουν σημαντική κατανάλωση χρόνου και υψηλό γενικό κόστος παραγωγής. Η εφαρμογή της τεχνολογίας μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να επιτύχει ταχεία παραγωγή εξαρτημάτων και ακριβή επισκευή κατεστραμμένων περιοχών, συντομεύοντας αποτελεσματικά τον κύκλο επισκευής ενώ παράλληλα μειώνει περαιτέρω το κόστος παραγωγής.
Ωστόσο, η τεχνολογία μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης αντιμετωπίζει επίσης ορισμένες προκλήσεις. Παρόλο που τα εξαρτήματα που παράγονται από την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης δεν μπορούν να είναι πολύ μεγάλα αυτήν τη στιγμή, η ακρίβεια διαμόρφωσης και η αποτελεσματικότητα των μεταλλικών εξαρτημάτων μεγάλου μεγέθους πρέπει ακόμη να αναπτυχθούν. Επιπλέον, ο περιορισμός της χρήσης του σε ορισμένους τομείς είναι η κάπως υψηλή επένδυση εξοπλισμού και το κόστος της τεχνολογίας μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης. Όμως, με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας και τη σταδιακή μείωση του κόστους, πιστεύεται ότι αυτά τα προβλήματα θα επιλυθούν σωστά.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-automobile-headlight-heat.html