Technológia 3D tlače, pokročilá aditívna výrobná technika, sa v poslednom čase vo veľkej miere využíva v leteckom priemysle. Poprední výrobcovia lietadiel Boeing a Airbus prvýkrát zaviedli technológiu 3D tlače do výroby svojich leteckých dielov, čím zvýšili efektivitu výroby a kontrolu nákladov, ako aj podporili kreatívny rozvoj v odvetví leteckej výroby.
Aplikácie Boeingu v 3D tlači
Od roku 2002 Boeing skúma sériovú výrobu funkčných komponentov využívajúcich materiály PA12 a PEKK na báze spekania pomocou technológie SLS (Selective Laser Sintering). Vysokovýkonný materiál PEKK vystužený uhlíkovými vláknami, navrhnutý v spolupráci so spoločnosťami Boeing a EOS, pomáha dosiahnuť nízku hmotnosť a dodáva komponentom veľkú izotropnú pevnosť. Mnohé časti lietadiel Boeing sú vyrobené z tohto materiálu, čo výrazne zvyšuje výkon lietadla.
Ďalším príkladom technologického využitia 3D tlače Boeingom je Dreamliner. Pre Boeing 787 spoločnosť Norsk Titanium dodala komponenty vyrobené pomocou technológie rýchlej plazmovej depozície (RPD). Použitím titánového drôtu na konverziu sofistikovaných komponentov vhodných pre štrukturálne a bezpečnostné kritické použitie, RPD je OEM certifikovaná aditívna výrobná technika, ktorá šetrí Boeingu veľké dodacie lehoty a náklady. Použitie tejto technológie nielen zvyšuje konštrukčnú bezpečnosť a spoľahlivosť lietadla 787, ale zvyšuje aj jeho výrobnú efektivitu.
Okrem toho má Boeing v úmysle použiť technológiu 3D tlače na výrobu ďalších dielov pre lietadlá 787, čím ušetrí takmer 2 až 3 milióny dolárov na každom lietadle. Táto metrika ukazuje nielen vôľu Boeingu podporovať digitálnu transformáciu leteckého výrobného sektora, ale tiež ilustruje výhody technológie 3D tlače pri znižovaní nákladov.
Aplikácie Airbusu pre 3D tlač
Airbus má tiež pozoruhodný úspech v aplikácii technológie 3D tlače. Airbus spolupracuje so spoločnosťou Stratasys od roku 2013 na rozsiahlom využívaní 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.
Najväčší 3D tlačený komponent lietadla v tom čase, technológia FDM a materiál ULTRAM 9085 nahradili hlavu závesu dverí kabíny A350XWB v roku 2018. Meranie je 1140720240 mm. Tento projekt nielenže ukazuje kapacitu technológie 3D tlače pri výrobe veľkých a sofistikovaných komponentov, ale tiež podporuje výskum Airbusu v oblasti 3D tlače komponentov interiéru lietadla.
Medzi materiály na 3D tlač, ktoré Airbus používa aj zliatina titánu, zliatina hliníka, živica ULTRAM 9085 atď. vývojové testy. Pre Airbus A380 spoločnosť Liebherr Group vytvorila integrované hydraulické potrubia z titánovej zliatiny pomocou technológie SLM; sériovo vyrábané 3D tlačené držiaky podvozku z titánovej zliatiny pre A350 XWB. Okrem maximalizácie hmotnosti a výkonu lietadla zvyšuje 3D tlač týchto dielov efektivitu výroby.
Okrem toho sa Airbus spojil so spoločnosťou Materialise, aby bol jedným z prvých uznávaných predajcov ponúkajúcich služby 3D tlače založené na procesných požiadavkách Airbus. Letecké náhradné diely pre Airbus vyrába spoločnosť Materialise pomocou technológie 3D tlače založenej na technike SLS (laserové spekanie) Pre Airbus A350 spoločnosť Materialise v súčasnosti vytlačila približne 100 rôznych náhradných dielov pre lietadlá, čím ročne vygeneruje 26 000 komponentov pre celý ekosystém A350. Spolu so zlepšením efektívnosti výroby náhradných dielov pre lietadlá spoločnosti Airbus táto spolupráca pomáha široko používať technológiu 3D tlače v odvetví letectva.
Výhody a ťažkosti s technológiou 3D tlače
Boeing a Airbus preukázali niekoľko výhod technológie 3D tlače pri výrobe leteckých komponentov. Po prvé, technológia 3D tlače môže produkovať komplikované geometrické komponenty - niečo náročné s konvenčnými výrobnými technikami. Po druhé, technológia 3D tlače môže maximalizovať spotrebu paliva a bezpečnosť lietadla, ako aj hmotnosť a výkon. Technológie 3D tlače navyše pomáhajú skrátiť výrobné cykly, znížiť výrobné náklady a zvýšiť efektivitu výroby.
Napriek tomu existujú určité ťažkosti s aplikáciou technológie 3D tlače v leteckom priemysle. Napríklad komplikovaný a časovo náročný proces certifikácie letovej spôsobilosti pre 3D tlačený tovar si vyžaduje splnenie prísnych kritérií a zákonov. Okrem toho kritické problémy, ktoré je potrebné vyriešiť, sú výber materiálov a optimalizácia procesov technológie 3D tlače.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-stainless-steel-impeller-pump.html