Een geavanceerde additieve productietechniek, 3D-printtechnologie, wordt de laatste tijd op grote schaal gebruikt in de vliegtuigindustrie. Toonaangevende vliegtuigfabrikanten Boeing en Airbus brachten voor het eerst 3D-printtechnologie in gebruik bij de productie van onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, waardoor de productie-efficiëntie en kostenbeheersing werden verbeterd en de creatieve ontwikkeling in de luchtvaartproductiesector werd gestimuleerd.
Boeing's toepassingen in 3D-printen
Sinds 2002 onderzoekt Boeing de massaproductie van functionele componenten waarbij gebruik wordt gemaakt van op sintering gebaseerde PA12- en PEKK-materialen met behulp van SLS-technologie (Selective Laser Sintering). Het hoogwaardige, met koolstofvezel versterkte PEKK-materiaal is ontworpen in samenwerking met Boeing en EOS en draagt bij aan een laag gewicht en geeft componenten een grote isotrope sterkte. Veel onderdelen van Boeing-vliegtuigen zijn van dit materiaal gemaakt, waardoor de prestaties van het vliegtuig aanzienlijk toenemen.
Een ander voorbeeld van Boeing's technologische gebruik van 3D-printen is de Dreamliner. Voor de Boeing 787 leverde Norsk Titanium componenten die waren geproduceerd met behulp van rapid plasma deposition (RPD)-technologie. Door gebruik te maken van titaniumdraad om geavanceerde componenten om te zetten die geschikt zijn voor structureel en veiligheidskritisch gebruik, is RPD een OEM-gecertificeerde additieve productietechniek die Boeing grote levertijden en kosten bespaart. Het gebruik van deze technologie verhoogt niet alleen de structurele veiligheid en betrouwbaarheid van het 787-vliegtuig, maar verhoogt ook de productie-efficiëntie.
Bovendien is Boeing van plan 3D-printtechnologie te gebruiken om meer onderdelen voor de 787-vliegtuigen te produceren, waardoor per vliegtuig bijna $ 2 tot $ 3 miljoen wordt bespaard. Deze maatstaf toont niet alleen de wil van Boeing om de digitale transformatie van de luchtvaartproductiesector te ondersteunen, maar illustreert ook de voordelen van 3D-printtechnologie bij het verlagen van de kosten.
Airbus's toepassingen voor 3D-printen
Airbus heeft ook opmerkelijk succes geboekt bij de toepassing van 3D-printtechnologie. Airbus werkt sinds 2013 samen met Stratasys om op grote schaal polymere materialen te gebruiken om componenten voor het A350XWB-vliegtuig te bouwen, waardoor een installatie van meer dan 500 stuks in één eenheid werd gerealiseerd. Tot de verschillende systemen aan boord die onder deze onderdelen vallen behoren kanalen, kabelklemmen, behuizingen en andere constructies.
FDM-technologie en ULTRAM 9085-materiaal, destijds het grootste 3D-geprinte vliegtuigonderdeel, vervingen in 2018 de gordijnkop van de cabinedeur van de A350XWB. De afmeting is 1140720240 mm. Dit project toont niet alleen de capaciteit van de 3D-printtechnologie bij het vervaardigen van grote en geavanceerde componenten, maar stimuleert ook het onderzoek van Airbus naar het 3D-printen van vliegtuiginterieurcomponenten.
Onder de 3D-printmaterialen die Airbus ook gebruikt, bevinden zich titaniumlegeringen, aluminiumlegeringen, ULTRAM 9085-hars, enz. Met volwassen toepassingsinstellingen hebben deze materialen stabiele materiaal- en componentprestaties, hebben ze een grote hoeveelheid ruwe gegevens verzameld en hebben ze langdurig onderzoek en onderzoek voltooid. ontwikkelingstesten. Voor de Airbus A380 creëerde Liebherr Group geïntegreerde hydraulische pijpleidingen van titaniumlegering met behulp van SLM-technologie; in massa geproduceerde 3D-geprinte landingsgestelbeugels van titaniumlegering voor de A350 XWB. Naast het maximaliseren van het gewicht en de prestaties van het vliegtuig, verhoogt het 3D-printen van deze onderdelen de productie-efficiëntie.
Bovendien werkt Airbus samen met Materialise om een van de eerste erkende leveranciers te zijn die 3D-printdiensten aanbiedt die zijn gebaseerd op de procesvereisten van Airbus. Reserveonderdelen voor vliegtuigen voor Airbus worden geproduceerd door Materialise met behulp van 3D-printtechnologie gebaseerd op de SLS-techniek (lasersintering). Voor de Airbus A350 heeft Materialise momenteel ongeveer 100 verschillende vluchtreserveonderdelen geprint, waardoor jaarlijks 26.000 componenten worden gegenereerd voor het hele A350-ecosysteem. Samen met het verbeteren van de efficiëntie van de productie van reserveonderdelen voor vliegtuigen bij Airbus, zorgt deze samenwerking ervoor dat de 3D-printtechnologie op grote schaal wordt gebruikt in de luchtvaartsector.
Voordelen en problemen met 3D-printtechnologie
Boeing en Airbus hebben verschillende voordelen laten zien van 3D-printtechnologie bij de productie van luchtvaartcomponenten. Ten eerste kan de 3D-printtechnologie ingewikkelde geometrische componenten produceren, iets wat met conventionele productietechnieken een uitdaging is. Ten tweede kan 3D-printtechnologie het brandstofverbruik en de veiligheid van vliegtuigen maximaliseren, evenals het gewicht en de prestaties van de onderdelen. Bovendien helpen 3D-printtechnologieën de productiecycli te verkorten, de productiekosten te verlagen en de productie-efficiëntie te verhogen.
Toch zijn er bepaalde problemen bij het toepassen van 3D-printtechnologie in de lucht- en ruimtevaartindustrie. Het ingewikkelde en tijdrovende proces van luchtwaardigheidscertificering voor 3D-geprinte goederen vereist bijvoorbeeld dat er aan hoge criteria en wetten wordt voldaan. Verder zijn kritische problemen die moeten worden opgelost de keuze van materialen en procesoptimalisatie van 3D-printtechnologie.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-stainless-steel-impeller-pump.html