Keďže letecký priemysel naďalej bojuje s rastúcimi nákladmi a obavami z dlhodobej udržateľnosti životného prostredia, môže existovať riešenie, ktoré môže pomôcť vyriešiť oba problémy. Časti lietadiel je možné v súčasnosti tlačiť 3D, čo nielen pomáha znižovať emisie, ale poskytuje aj dostupnejšie výrobné možnosti. V skutočnosti Boeing tvrdí, že použitím 3D kreslených dielov môže ušetriť 3 milióny dolárov na lietadlo.
Pre každý prípad je dobré mať záložný plán. V budúcnosti by mohli byť životne dôležité komponenty motora a ďalšie dôležité časti lietadiel skonštruované týmto spôsobom. Ako však 3D tlač ovplyvní hardvér a systémy, ktoré sú nevyhnutné pre zachovanie bezpečnosti? Ako by osvojenie myslenia 3D tlače na montážnej linke ovplyvnilo celý letecký sektor?
Výhody 3D tlače komponentov lietadiel
Výhody použitia komponentov 3D tlače v lietadlách presahujú finančné úspory. Výroba bude navyše rýchlejšia a presnejšia a jej uhlíková stopa bude menšia.
Začnite s prototypom. Čas ušetrený pri vytváraní nových prototypov alebo modelov s komponentmi 3D tlače môže predstavovať tisíce hodín, na rozdiel od dní alebo týždňov. V porovnaní s 3D tlačou a tradičnou výrobou je tiež jednoduchšie vykonávať úpravy, pretože môžete rýchlo vyrábať a vyhodnocovať lacné prototypy s použitím lacnejších materiálov. Inými slovami, s použitím materiálov, ktoré sú ľahšie a lacnejšie ako konečný výsledok, môžete simulovať, ako by vyzerala časť lietadla, a použiť ju na aerodynamické testovanie a analýzu a vykonať úpravy pred investovaním do plnohodnotných kovových častí.
3D tlač tiež robí výrobu účelnejšou a presnejšou, najmä pokiaľ ide o prípravky používané vo výrobnom procese. Časti vyrobené tradičnou výrobou musia byť počas obrábania držané na mieste pomocou prípravkov, ako sú kovové kolíky, aby sa obmedzili odchýlky a chyby medzi jednotlivými položkami. Tradiční výrobcovia však naďalej čelia ťažkostiam v dôsledku času alebo nákladov potrebných na výrobu tisícok svietidiel. Naproti tomu 3D tlač umožňuje podnikom vyrábať tovar za o 40 percent menej peňazí a práce, ako by to bolo inak.
Nakoniec, všetok čas a úsilie ušetrené pri prototypovaní a výrobe umožňuje výrobu viacerých dielov s menšou energiou a odpadom. Uprednostňovanie udržateľnejšej výroby by malo byť samozrejmosťou, keďže predstavuje viac ako jednu pätinu celkových svetových emisií uhlíka. Veľké zníženie uhlíkovej stopy sa dosahuje pomocou 3D tlače, ktorá dokáže znížiť spotrebu materiálu až o 90 percent.
Je 3D tlač vo vzdušnom priestore bezpečná?
Napriek tomu existujú významné bezpečnostné problémy s 3D tlačou kvôli tomu, ako funguje. Namiesto vyrezávania dielov z ťažkých blokov materiálu závisí 3D tlač od vrstvenia ľahkých materiálov na vytvorenie dielov. Slabší, porézny alebo krehký konečný produkt je často vedľajším účinkom procesu delaminácie. FAA trvalo nejaký čas, kým overila, že kvôli prísnym kritériám certifikácie hardvéru je väčšia pravdepodobnosť zlyhania alebo poškodenia častí 3D tlače ako tradične vyrábaných dielov. Teraz, keď je teraz možné tlačiť titán 3D, vďaka novým technológiám je látka a hotový produkt pevnejší ako predtým a certifikácia môže ísť ešte rýchlejšie.
Koniec koncov, bezpečnostné postupy a pokyny, ktoré sa vzťahujú na 3D tlačené lietadlá a časti, ktoré ich vyrábajú, sú dostatočne dôkladné, aby zaručili, že žiadne 3D tlačené časti, ktoré sa dostanú na lietadlo, neohrozia bezpečnosť. Aby sa zaistilo, že 3D tlač je vhodná len pre časti, ktoré nie sú kritické z hľadiska bezpečnosti, alebo že je potrebná dostatočná kontrola a testovanie na zaistenie bezpečnosti ľudí a lietadiel, DO-254 a porovnateľné normy pre letecký hardvér v súčasnosti vyžadujú hĺbkové testovanie a zabezpečenie kvality.
Trendy v 3D tlači v letectve
Malá časť toho, ako sa avionika vyvíja, je 3D tlač. Spôsob, akým výrobcovia lietadiel uvažujú o zhode a certifikácii, sa však môže zmeniť v dôsledku paradigmy 3D tlače.
Niektoré problémy dodávateľského reťazca, ktorým dnes letecký priemysel čelí, možno vyriešiť vylepšenou 3D tlačou. V dôsledku toho by to mohlo podporiť mestskú vzdušnú mobilitu (UAM). Myšlienkou UAM je, že jedného dňa sa každý z nás môže rozhodnúť používať aerotaxi namiesto konvenčných áut alebo ako doplnok k nim. Na fungovanie UAM však potrebujeme veľa menších lietadiel. Tento postup je možné uľahčiť 3D tlačou.
Rovnako ako by 3D tlač mohla v budúcnosti uľahčiť prístup stavebných blokov k výrobe lietadiel, vidíme, že priemysel si osvojil spôsob myslenia „montážnej linky“, pokiaľ ide o súlad so softvérom a hardvérom a certifikačné stavebné bloky pre avioniku.
Napríklad šablóny sú dôležitou súčasťou zhody a certifikácie, pretože umožňujú výrobcom a vývojárom lietadiel certifikovať nové návrhy efektívnym a opakovateľným spôsobom.
Možno si jedného dňa vezmeš 100 percent 3D vytlačené lietadlo a možno jedného dňa budeš poznať aerotaxíky ako dnes Uber.