Как 3D-печать революционизировала авиацию: от прототипирования к боровым деталям

Сектор Аэрокосмическая и Оборона — один из самых прибыльных рынков для аддитивного производства. По Fortune Business, рынок оценивался в $1,36 млрд в 2018 году и прогнозируется к $6,75 млрд к 2026 году. Хотя большинство пассажиров могут не заметить, 3D-напечатанные компоненты уже формируют современный дизайн, производство и обслуживание самолетов.

FDM 3D-печать выполняет три критические роли в авиации.

• Прототипирование и концептуальное моделирование — 20-летний отраслевый стандарт.
• Кастомное быстрое инструментирование — сокращение производственных затрат.
• Конечные детали — теперь сертифицированы для полета, позволяя быстрый ремонт и снижение веса.

Прототипирование и концептуальное моделирование с 3D-печатью

Прототипирование остается самым распространенным применением аддитивного производства в авиации. Будь то производство полноразмерных шасси, сложных моделей бортов или полноцветных макетов, FDM и другие 3D-технологии доставляют беспрецедентную скорость и рентабельность. Эти экономии напрямую переводятся в более быстрые циклы инноваций и сокращение time-to-market.

Нидерландская Aerialtronics использовала FDM-печать для ускорения разработки прототипов. Компания сообщает о 5-10-кратном увеличении дизайн-итераций и примерно 50% сокращении R&D времени по сравнению с конвенциональной механической обработкой.

Приспособления, фикстуры и инструментирование для укладки композитов

Хотя боровые 3D-напечатанные детали все еще возникают, инструментирование, напечатанное с продвинутыми полимерами, стало стандартной практикой более двух десятилетий. Высокопроизводительные материалы вроде ULTEM и Nylon-12 carbon fiber позволяют создавать жесткие, термостойкие фикстуры, поддерживающие сложную укладку композитов.

IDEC & Wehl, ведущий поставщик карбон-файбера, драматически сократил лид-таймы, производя 3D-напечатанные инструменты укладки. Используя растворимое ядро и ULTEM 1010, их инструмент выдержал температуры выше 180 °C в процессе печати карбон-файбера. FDM-сборка потребовала только 60 часов, в то время как традиционная механическая обработка заняла бы более четырех недель и несла существенно более высокие затраты.

Конечные детали, которые летают

Последний прорыв — одобрение FAA определенных 3D-напечатанных компонентов для использования в полете. Лидеры отрасли теперь производят детали, встречающие строгие авиационные стандарты, позволяя производителям вроде Boeing и Airbus заменять традиционные компоненты на более легкие, рентабельные альтернативы. Примеры включают воздуховоды, скобы, настенные панели и наконечники сидений.

Для авиалиний по-запрос печать устраняет необходимость объемных запасов запчастей, снижая и импортные/экспортные налоги, и топливное потребление, связанное с переносом лишнего веса. Результат — более гибкий рабочий процесс обслуживания и более чистый, зеленый флот.