Сред няколкото случая на използване на технологията за 3D печат на метал в производството на самолети за гражданска авиация, производството на компоненти е най-важното. Например Boom Supersonic дебютира свръхзвуков пътнически самолет XB-1 към края на 2020 г., който може да лети със скорости, подобни на самолета Concorde. Голямото използване на 3D отпечатани компоненти от този самолет е един от основните фактори, които привличат голямо внимание в сектора. Цялата машина работи върху 21 3D отпечатани компоненти от титаниева сплав, всички произведени с помощта на сапфирени метални принтери Velo3D и приложени към двигатели и системи за контрол на околната среда. Тази програма не само повишава производителността на самолета, но също така драстично съкращава производствения цикъл и намалява разходите.
В друг случай Airbus работи със Stratasys от 2013 г. за широко използване на полимерни материали за изграждане на компоненти на самолета A350XWB, като по този начин се постига единична инсталация от над 500 броя. Сред няколкото бордови системи, които покриват тези части, са канали, кабелни скоби, кутии и други конструкции. Освен това замяната на завесата на вратата на кабината с FDM технология и материал ULTRAM 9085 за A350XWB, който в момента може да се похвали с най-големия 3D отпечатан самолетен компонент на 1140720240, е Qatar Airways. Докато технологията за 3D печат на метал се прилага широко в самолетите на Airbus, това е случай на приложение на полимерни материали. Liebherr Group произведе 3D отпечатани скоби за колесник от титаниева сплав за A350 XWB и интегрирани хидравлични тръбопроводи от титаниева сплав за Airbus A380, използвайки например SLM технология.
При производството на двигатели технологията за 3D печат на метал също се представя много добре. Като дъщерно дружество на Rolls Royce от Испания, ITP Aero произведе нов UltraFan, използвайки технологии за 3D печат ® Корпусът на задния лагер (TBH) на двигателя формира една от основните му конструкции. Самолетът и двигателят ще бъдат свързани с тази част. Използвайки само малко количество прах и запазвайки 25% от материалите, 3D принтирането позволява да се създават части със сложни геометрични форми, твърди ITP Aero. Тази производствена техника не само намалява въглеродните емисии по време на производствения процес, но също така подобрява производителността и надеждността на компонентите, като по този начин благоприятства околната среда.
Използвайки технология за адитивно производство, шведската аерокосмическа и отбранителна компания Saab започна да произвежда вътрешни части за своите изтребители. Бизнесът извърши първия си тестов полет на 3D отпечатан компонент - найлонов люк, предназначен да оцелее във външна среда. Saab също така проучва използването на технология за 3D печат на метали в производството на самолети, особено в търсене на по-издръжливи материали и разработване на мобилна система за 3D печат, която да я пренесе в различни бази, дори ако това е приложение на найлонов материал.
С размери 455x295x805 mm, Safran Group се обедини с SLM Solutions, за да създаде компонент на преден колесник за бизнес реактивен самолет. Той е първият в света, който 3D отпечатва компоненти на самолети с такъв голям размер, използвайки SLM технология. Това изследване има за цел да покаже, че технологията за 3D печат SLM може да произвежда значителни компоненти с осъществимост. Обикновено три ковани части и обработка по пет оси сглобяват традиционните компоненти на колесника. Компонентите трябва да бъдат преустроени, за да отговарят на характеристиките на процеса на 3D печат слой по слой. Това не само спестява време на целия производствен процес, но и накрая интегрира трите оригинални части в една, като по този начин намалява теглото с приблизително 15%.
28 3Отпечатаните с D части от титаниева сплав, които са съответно прикрепени към портала за качване, сервизния портал, предните и задните товарни врати на предния и средния заден фюзелаж, също включват встъпителен полет на домашния голям самолет C919. Производството на тези компоненти не само подобрява производителността на самолета, но също така значително намалява времето и разходите за производство.
Използването на метална технология за 3D печат при конструирането на самолети на гражданската авиация доведе до различни предимства. На първо място, той може бързо да произвежда сложни структурни компоненти, като по този начин повишава ефективността на производството. Конвенционалното производство на компоненти използва много материали и изисква сложна обработка. Прецизните метални прахове могат да бъдат напръскани и разтопени на слоеве с помощта на технология за 3D печат, изграждане слой по слой на сложни компонентни архитектури, като по този начин се намаляват материалните отпадъци и консумацията на енергия.
Второ, оптималният дизайн на компонентите е постижим с технологиите за 3D печат на метал. С помощта на технологията за 3D печат могат да се произвеждат сложни геометрични форми, процес, който е предизвикателство при конвенционалните производствени техники. За да увеличите максимално впръскването на гориво, например, създайте малки канали вътре в горивната дюза или отпечатайте сложни конструкции вътре в горивната камера, за да повишите ефективността на горене. Освен че подобряват производителността на компонентите, тези подобрени конструкции намаляват разхода на гориво за самолети и замърсителите.
Освен това, осъществим с технологията за 3D печат на метал е лекият дизайн. Подобряването на характеристиките на въздухоплавателното средство в производството на самолети за гражданска авиация зависи най-вече от лекото тегло. Леките компоненти със сложни форми, произведени чрез технология за 3D печат, значително спестяват тегло, като същевременно гарантират здравина. Това повишава товароносимостта на самолета и далечината на полета в допълнение към икономията на гориво.
Въпреки това има и известни трудности при използването на технологията за 3D печат на метал в производството на самолети за гражданска авиация. На първо място, донякъде ниската скорост на печат ограничава приложимостта на масовото производство. Въпреки че скоростта на печат постепенно се подобрява, тъй като технологията се развива непрекъснато, все още са необходими повече оптимизация и подобрения. Второ, съществен проблем е и ограничаването на материалния избор. Въпреки че метални материали като титанови сплави и алуминиеви сплави са широко използвани в 3D печата в момента, все още са необходими повече нови материали с висока якост, голяма устойчивост на корозия и висока устойчивост на топлина, за да се изпълнят специфичните нужди на производството на самолети за гражданска авиация.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-additive-manufacturing-of-titanium.html