Spomedzi niekoľkých prípadov použitia technológie kovovej 3D tlače pri výrobe lietadiel civilného letectva je najdôležitejšia výroba komponentov. Napríklad spoločnosť Boom Supersonic predstavila koncom roka 2020 nadzvukové osobné lietadlo XB-1, ktoré môže letieť rýchlosťou podobnou lietadlu Concorde. Veľké využitie 3D tlačených komponentov týmto lietadlom je jedným z hlavných faktorov priťahujúcich veľkú pozornosť v tomto sektore. Celý stroj beží na 21 3D tlačených komponentoch z titánovej zliatiny, pričom všetky sú vyrobené pomocou tlačiarní zafírového kovu Velo3D a aplikované na motory a systémy kontroly prostredia. Tento program nielenže zvyšuje výkon lietadla, ale aj drasticky skracuje výrobný cyklus a znižuje náklady.
V inom prípade Airbus spolupracuje so spoločnosťou Stratasys od roku 2013 na rozsiahlom použití polymérnych materiálov na výrobu komponentov na lietadle A350XWB, čím sa dosiahla inštalácia jednej jednotky s viac ako 500 kusmi. Medzi niekoľkými palubnými systémami tieto časti pokrývajú kanály, káblové svorky, kryty a iné konštrukcie. Okrem toho nahradením závesu dverí kabíny technológiou FDM a materiálom ULTRAM 9085 pre A350XWB, ktorý sa v súčasnosti môže pochváliť najväčším 3D tlačeným komponentom lietadla na 1140720240, je Qatar Airways. Zatiaľ čo technológia kovovej 3D tlače sa vo veľkej miere používa v lietadlách Airbus, toto je prípad použitia polymérnych materiálov. Liebherr Group vyrobila 3D tlačené držiaky podvozku z titánovej zliatiny pre A350 XWB a integrované hydraulické potrubia z titánovej zliatiny pre Airbus A380, napríklad pomocou technológie SLM.
Pri výrobe motorov si technológia kovovej 3D tlače tiež vedie naozaj pekne. Ako dcérska spoločnosť Rolls Royce zo Španielska ITP Aero vyrobilo nový UltraFan využívajúci technológie 3D tlače ® Kryt ložísk motora (TBH) tvorí jednu z jeho primárnych konštrukcií. Touto časťou bude spojené lietadlo a motor. S použitím len malého množstva prášku a zachovania 25 % materiálov umožňuje 3D tlač vytvárať diely so zložitými geometrickými tvarmi, tvrdí ITP Aero. Táto výrobná technika nielenže znižuje emisie uhlíka počas výrobného procesu, ale tiež zvyšuje výkon a spoľahlivosť komponentov, čím prospieva životnému prostrediu.
Švédska letecká a obranná spoločnosť Saab začala pomocou technológie aditívnej výroby vyrábať interiérové diely pre svoje bojové lietadlá. Podnik uskutočnil svoj prvý skúšobný let 3D tlačeného komponentu – nylonového poklopu navrhnutého tak, aby prežil vonkajšie prostredie. Saab tiež skúma využitie technológie kovovej 3D tlače pri výrobe lietadiel, najmä pri hľadaní odolnejších materiálov a vývoji mobilného 3D tlačového systému, ktorý by ju priviedol na rôzne základne, aj keď ide o aplikáciu nylonového materiálu.
S rozmermi 455 x 295 x 805 mm sa Safran Group spojila so SLM Solutions, aby vytvorila komponent predného podvozku pre obchodné prúdové lietadlo. Je prvou na svete, ktorá 3D tlačou súčastí lietadiel takýchto veľkých rozmerov využíva technológiu SLM. Cieľom tohto výskumu je ukázať, že technológia SLM 3D tlače môže produkovať významné komponenty s realizovateľnosťou. Tradičné komponenty podvozku zvyčajne montujú tri kované diely a päťosové obrábanie. Komponenty musia byť prestavané, aby vyhovovali procesným vlastnostiam 3D tlače výroby po vrstvách. To nielen šetrí čas celého výrobného procesu, ale tiež konečne integruje tri originálne diely do jedného, čím sa zníži hmotnosť približne o 15%.
28 3Súčasti z titánovej zliatiny s potlačou D, ktoré sú pripevnené k nástupnej bráne, servisnej bráne, predným a zadným nákladným dverám prednej a strednej zadnej časti trupu, zahŕňajú aj inauguračný let domáceho veľkého lietadla C919. Výroba týchto komponentov nielen zvyšuje výkon lietadla, ale tiež výrazne znižuje výrobný čas a náklady.
Použitie technológie 3D tlače kovov pri konštrukcii lietadiel civilného letectva prinieslo rôzne výhody. Po prvé, môže rýchlo vyrábať zložité konštrukčné komponenty, čím zvyšuje efektivitu výroby. Pri výrobe konvenčných komponentov sa používa množstvo materiálov a vyžaduje si sofistikované spracovanie. Presné kovové prášky je možné nastriekať a roztaviť do vrstiev pomocou technológie 3D tlače, čím sa vrstva po vrstve skladá z komplikovaných architektúr komponentov, čím sa znižuje plytvanie materiálom a spotreba energie.
Po druhé, optimálny dizajn komponentov je dosiahnuteľný pomocou kovových 3D tlačových technológií. Komplexné geometrické tvary je možné vyrábať pomocou technológie 3D tlače, čo je proces náročný v konvenčných výrobných technikách. Ak chcete maximalizovať vstrekovanie paliva, vytvorte napríklad malé kanály vo vnútri palivovej dýzy alebo vytlačte zložité konštrukcie vo vnútri spaľovacej komory, aby ste zvýšili účinnosť spaľovania. Okrem zvýšenia výkonu komponentov tieto vylepšené konštrukcie znižujú spotrebu paliva lietadla a znečisťujúcich látok.
Okrem toho je možné pomocou technológie kovovej 3D tlače použiť ľahký dizajn. Zlepšenie výkonnosti lietadiel pri výrobe lietadiel civilného letectva závisí najmä od nízkej hmotnosti. Ľahké komponenty so zložitými tvarmi vyrobené technológiou 3D tlače výrazne šetria hmotnosť a zároveň zaručujú pevnosť. Tým sa okrem spotreby paliva zvyšuje aj nosnosť lietadla a vzdialenosť letu.
Existujú však aj určité ťažkosti s použitím technológie 3D tlače kovov pri výrobe lietadiel civilného letectva. Po prvé, trochu nízka rýchlosť tlače obmedzuje použiteľnosť hromadnej výroby. Aj keď sa rýchlosť tlače s neustálym vývojom technológie postupne zlepšuje, stále sú potrebné ďalšie optimalizácie a vylepšenia. Po druhé, zásadným problémom je tiež obmedzenie výberu materiálu. Hoci sa v súčasnosti v 3D tlači vo veľkej miere používajú kovové materiály, ako sú zliatiny titánu a hliníkové zliatiny, na splnenie konkrétnych potrieb výroby lietadiel civilného letectva je stále potrebných viac nových materiálov s vysokou pevnosťou, veľkou odolnosťou proti korózii a vysokou tepelnou odolnosťou.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-additive-manufacturing-of-titanium.html