Pe măsură ce industria aviației continuă să se lupte cu costurile în creștere și cu preocupările de durabilitate a mediului pe termen lung, ar putea exista o soluție care poate ajuta la rezolvarea ambelor dificultăți. În prezent, piesele de aeronave pot fi imprimate 3D, ceea ce nu numai că ajută la reducerea emisiilor, ci oferă și o opțiune de producție mai accesibilă. De fapt, Boeing susține că, folosind piese desenate 3D, poate economisi 3 milioane de dolari per aeronavă.
Este o idee bună să aveți un plan de rezervă pentru orice eventualitate. În viitor, componentele vitale ale motorului și alte părți esențiale ale aeronavei ar putea fi chiar construite în acest mod. Dar cum va afecta imprimarea 3D hardware-ul și sistemele care sunt esențiale pentru menținerea siguranței? Cum ar afecta întregul sector al aviației adoptarea modului de tipărire 3D pe o linie de asamblare?
Avantajele componentelor de aeronave de imprimare 3D
Beneficiile utilizării componentelor de imprimare 3D pe avioane depășesc economiile financiare. În plus, producția va fi mai rapidă și mai precisă, iar amprenta sa de carbon va fi mai mică.
Începeți cu prototipul. Timpul economisit în crearea de noi prototipuri sau modele cu componente de imprimare 3D se poate ridica la mii de ore, spre deosebire de zile sau săptămâni. Comparând imprimarea 3D cu producția tradițională, este, de asemenea, mai simplu să faceți ajustări, deoarece puteți produce și evalua rapid prototipuri ieftine folosind materiale mai puțin costisitoare. Cu alte cuvinte, folosind materiale care sunt mai ușoare și mai puțin costisitoare decât rezultatul final, puteți simula cum ar arăta o piesă de avion și o puteți utiliza pentru teste și analize aerodinamice și puteți face ajustări înainte de a investi în piese metalice la preț complet.
De asemenea, imprimarea 3D face fabricarea mai rapidă și mai precisă, în special atunci când vine vorba de jig-urile utilizate în procesul de fabricație. Piesele produse prin fabricarea tradițională trebuie să fie ținute la loc cu elemente de fixare, cum ar fi știfturi metalice, în timpul prelucrării, pentru a limita variațiile și erorile de la un articol la altul. Cu toate acestea, producătorii tradiționali continuă să se confrunte cu dificultăți din cauza timpului sau a cheltuielilor necesare pentru a produce mii de corpuri de iluminat. În schimb, imprimarea 3D permite companiilor să producă bunuri cu 40% mai puțini bani și forță de muncă decât ar face-o altfel.
În cele din urmă, tot timpul și efortul economisiți în prototipare și producție permit producerea mai multor piese cu mai puțină energie și deșeuri. Ar trebui să se acorde prioritate unei producții mai durabile, deoarece reprezintă mai mult de o cincime din emisiile totale de carbon din lume. O reducere mare a amprentei de carbon este realizată prin imprimarea 3D, care poate reduce utilizarea materialelor cu până la 90 la sută.
Imprimarea 3D în spațiul aerian este sigură?
Cu toate acestea, există probleme semnificative de siguranță cu imprimarea 3D din cauza modului în care funcționează. În loc să sculpteze piese din blocuri grele de material, imprimarea 3D depinde de stratificarea materialelor ușoare pentru a crea părți. Un produs final mai slab, poros sau fragil este adesea un efect secundar al procesului de delaminare. FAA a avut nevoie de ceva timp pentru a verifica dacă piesele de imprimare 3D au mai multe șanse să eșueze sau să fie deteriorate decât cele fabricate în mod tradițional din cauza criteriilor stricte de certificare hardware. Acum că titanul poate fi imprimat 3D, noile tehnologii au făcut ca substanța și produsul finit să fie mai puternice decât înainte, iar certificarea poate fi și mai rapidă.
La urma urmei, procedurile și liniile directoare de siguranță care se aplică aeronavelor imprimate 3D și pieselor care le fac sunt suficient de amănunțite pentru a garanta că orice piesă imprimată 3D care se termină pe un avion nu compromite siguranța. Pentru a ne asigura că imprimarea 3D este adecvată numai pentru piesele care nu sunt critice pentru siguranță sau că sunt necesare suficiente inspecții și teste pentru a asigura siguranța oamenilor și a aeronavelor, DO-254 și standardele comparabile pentru hardware-ul aerospațial necesită în prezent testare aprofundată și asigurarea calității.
Tendințe în imprimarea 3D în aviație
O mică parte din modul în care evoluează avionica este imprimarea 3D. Cu toate acestea, modul în care producătorii de aeronave se gândesc la conformitate și certificare se poate modifica ca urmare a paradigmei imprimării 3D.
Unele dintre problemele legate de lanțul de aprovizionare cu care se confruntă astăzi industria aeronautică pot fi rezolvate prin imprimare 3D îmbunătățită. Ca rezultat, ar putea sprijini mobilitatea aeriană urbană (UAM). Ideea din spatele UAM este că într-o zi toți am putea alege să folosim taxiuri aeriene în locul sau în plus față de mașinile convenționale. Dar avem nevoie de o mulțime de avioane mai mici pentru ca UAM să funcționeze. Această procedură poate fi simplificată prin imprimarea 3D.
De asemenea, așa cum imprimarea 3D ar putea facilita abordarea blocului de construcție a producției de aeronave în viitor, vedem, de asemenea, că industria adoptă o mentalitate de „linie de asamblare” atunci când vine vorba de conformitatea software și hardware și blocurile de construcție de certificare pentru avionică.
De exemplu, șabloanele sunt o parte importantă a conformității și certificării, deoarece permit producătorilor și dezvoltatorilor de aeronave să certifice noile modele într-un mod eficient și repetabil.
Poate într-o zi vei lua un avion 100% imprimat 3D și poate într-o zi vei fi la fel de familiarizat cu taxiurile aeriene precum Uber este astăzi.