Скоро ли 3D-печатные самолеты станут реальностью?

Поделиться этой статьей

Поскольку авиационная отрасль продолжает бороться с растущими затратами и вопросом долгосрочной экологической устойчивости, может появиться вариант, который поможет решить обе проблемы. 3D-печать деталей самолетов уже стала реальностью, и она не только помогает сократить выбросы, но и представляет собой более дешевую альтернативу традиционному производству. Фактически, Boeing заявляет, что экономит 3 миллиона долларов на самолет, используя детали, напечатанные на 3D-принтере.

На данный момент 3D-печать обычно ограничивается прототипированием и производством менее важных деталей, но с быстро развивающимися технологиями ситуация может измениться. Однажды мы, возможно, даже увидим, что некоторые из наиболее важных частей самолетов изготавливаются таким образом, включая ключевые компоненты двигателей.

Но какое влияние может оказать 3D-печать на критически важное для безопасности оборудование и системы? И как подход к использованию 3D-печати на конвейере меняет авиационную отрасль в целом?

Преимущества использования 3D-печатных деталей в самолетах не ограничиваются экономией средств. Также расширяются возможности прототипирования, более быстрое и точное производство и меньший углеродный след.

Начнем с прототипирования. Создание прототипов с использованием 3D-печатных деталей экономит тысячи часов рабочего времени, поскольку новый прототип или модель можно напечатать за считанные минуты, а не создавать в течение нескольких дней или недель. С помощью 3D-печати также легко вносить изменения по сравнению с традиционным производством, поскольку вы можете быстро создать и просмотреть недорогой прототип из более доступного материала. Другими словами, вы можете увидеть, как будет выглядеть деталь самолета, и использовать ее для аэродинамических испытаний и анализа из более легкого и менее дорогостоящего материала, чем конечный продукт, и внести коррективы, прежде чем инвестировать в полноценный металлический компонент.

3D-печать также сделала производство более быстрым и точным, особенно в области приспособлений, которые помогают в производственном процессе. Чтобы уменьшить вероятность изменений и ошибок при переходе от одной детали к другой, детали, созданные традиционным способом, должны удерживаться на месте во время обработки с помощью приспособлений, таких как металлические штифты. Но время, необходимое для изготовления тысяч светильников, или стоимость их приобретения — постоянная проблема для традиционных производителей. Напротив, 3D-печать позволяет производителям создавать тысячи приспособлений всего за 40 процентов затрат и усилий, которые требует традиционное производство.

Наконец, экономия времени и усилий на прототипировании и производстве означает, что можно изготовить больше деталей с меньшими затратами энергии и отходов. Поскольку производство и производство являются причиной более пятой части общих выбросов углерода в мире, приоритет более устойчивого производства должен быть само собой разумеющимся. 3D-печать может сократить расход материала до 90 процентов. Это приводит к значительно меньшему углеродному следу.

Тем не менее, 3D-печать сопряжена с некоторыми проблемами безопасности из-за особенностей процесса. 3D-печать предполагает наложение слоев легких материалов для формирования деталей, а не вырезание деталей из блоков тяжелого и прочного материала. Процесс наслаивания часто приводил к получению более слабых, пористых или хрупких конечных продуктов. Из-за строгого характера требований к сертификации оборудования ФАУ изначально не спешило сертифицировать детали, напечатанные на 3D-принтере, которые с большей вероятностью сломались или были повреждены, чем детали, изготовленные традиционным способом. Теперь, когда новая технология наконец-то позволяет 3D-печать титаном, материалы и, следовательно, конечный продукт стали прочнее, чем когда-либо прежде, и вполне вероятно, что в будущем сертификация будет проходить быстрее.

В конце концов, протоколы и правила безопасности, касающиеся 3D-печатных самолетов и их частей, достаточно полны, чтобы гарантировать, что любые 3D-печатные материалы, попадающие в самолеты, не окажут негативного влияния на безопасность. DO-254 и связанные с ним стандарты для авиационного оборудования уже требуют глубокого уровня тестирования и обеспечения качества, что помогает гарантировать, что 3D-печать будет либо применяться только к деталям, которые не являются критически важными для безопасности, либо будет включать достаточное количество проверок и испытаний, чтобы держать людей и самолет безопасен.