Jedným z prvých odvetví, ktoré využívali technológiu aditívnej výroby (AM) na výrobu ľahkých dielov, bol nepochybne letecký priemysel (optimalizácia hmotnosti bez kompromisov v oblasti pevnosti). Využitie aditívnej výroby v leteckom a kozmickom sektore je v súčasnosti na vzostupe. Očakáva sa, že trh leteckej 3D tlače dosiahne do roku 2023 hodnotu 9,23 miliardy amerických dolárov so zloženou ročnou mierou rastu 20,23 percenta, podľa prieskumu Strategic Market Research.
Cesty pre kovovú 3D tlač v letectve
Ako už bolo povedané, letecký priemysel už dlho prijal kovovú 3D tlač kvôli jej mnohým výhodám a tento technologický model sa po rokoch rastu stal zrelým. Letecký a kozmický priemysel ako celok hľadá spôsoby, ako zvýšiť udržateľnosť tohto odvetvia, a preto sa predpokladá, že táto miera prijatia sa v nasledujúcich rokoch len zvýši. Keďže v nadchádzajúcich rokoch bude potrebných viac inovatívnych komponentov, stane sa populárnejšia kovová 3D tlač. Keďže lietadlá postupujú smerom k elektrifikácii a alternatívnym zdrojom energie, ako je vodík, táto éra čoskoro príde. Je dôležité poznamenať, že pravdepodobne budú potrebné úpravy konštrukčného návrhu celého lietadla a že jednou z hlavných výhod tohto môže byť použitie aditívnej výroby. Tieto technológie, známe svojou schopnosťou vytvárať geometrie, ktoré nie sú možné tradičnými metódami, umožňujú používateľom maximalizovať konštrukčný dizajn, výkon a bezpečnosť.
Okrem toho sú k dispozícii rôzne techniky 3D tlače. Stručne povedané, všetky kovové technológie sa berú do úvahy pri skúmaní rôznych technológií kovových prísad používaných v priemysle. Udržateľný obchodný prípad by sa mal vždy vytvoriť prostredníctvom zámerného šetrenia nákladov alebo zvyšovania výkonu. Okrem certifikácie komponentov musí sektor zvážiť industrializáciu, kde chceme vyrábať viac dielov. Zatiaľ čo aeroštruktúry často využívajú technológie usmerňovaného nanášania energie (DED) pre svoje rýchle rýchlosti nanášania a veľké možnosti, motory využívajú fúziu v práškovom lôžku pre ich vysoko presné obnovovacie schopnosti (tj zložité časti).
Proces výroby aditív závisí aj od materiálov. Použité materiály sa tiež menia na základe podmienok použitia a scenárov aplikácie. Pretože ľahšie vozidlá vyžadujú menej paliva, titán ponúka vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, čo je pre letectvo nevyhnutné. Pretože môžu fungovať pri teplotách blízkych ich bodu topenia, superzliatiny na báze niklu ako Inconel sú výhodné v situáciách s vysokou teplotou. Hliník je dobrý tepelný vodič a dobre funguje v aplikáciách výmenníkov tepla. Vo všeobecnosti materiály, ktoré sa často vyrábajú pomocou konvenčných techník pre letecký priemysel, poskytujú veľké možnosti aditívnej výroby.
Po výbere metódy a látky má kovová 3D tlač mnoho kreatívnych aplikácií v leteckom priemysle. Väčšina komplikovaných konštrukčných dielov pracuje vo vysokoteplotných podmienkach, zahŕňa prenos tepla alebo obsahuje priechody pre tekutiny a aditívna tlač je ideálna na výrobu takýchto dielov pre dôležité komponenty leteckých motorov, ako sú výmenníky tepla, obežné kolesá, špirály atď.
Pri správnom použití aditívna výroba vyniká, takže zvolená technológia musí zodpovedať požiadavkám dielu. Toto je potrebné vziať do úvahy už na začiatku fázy plánovania projektu, často ešte predtým, ako sa napíše jediné slovo. Čím lepší bude váš hotový komponent, tým skôr by ste mali premýšľať o výhodách aditívnej výroby. Ak súhlasíte so všetkými obmedzeniami inžiniera na začiatku fázy návrhu, môžete vidieť atraktívnu časť, ktorá však bola navrhnutá bez obmedzení a bez ohľadu na výrobné metódy.