Тъй като авиационната индустрия продължава да се бори с нарастващите разходи и опасенията за дългосрочна екологична устойчивост, може да има решение, което да помогне за справяне и с двете трудности. В момента частите на самолетите могат да бъдат 3D отпечатани, което не само помага за намаляване на емисиите, но също така предоставя по-достъпна производствена опция. Всъщност Boeing твърди, че с помощта на 3D-начертани части може да спести 3 милиона долара на самолет.
Добре е да имате резервен план за всеки случай. В бъдеще жизненоважни компоненти на двигателя и други основни части на самолета може дори да бъдат конструирани по този начин. Но как 3D печатът ще се отрази на хардуера и системите, които са от съществено значение за поддържането на безопасността? Как възприемането на начина на мислене за 3D принтиране на поточна линия би повлияло на целия авиационен сектор?
Предимства на 3D печат на самолетни компоненти
Ползите от използването на компоненти за 3D печат в самолети надхвърлят финансовите спестявания. Освен това производството ще бъде по-бързо и по-точно, а въглеродният му отпечатък ще бъде по-малък.
Започнете с прототипа. Спестеното време при създаването на нови прототипи или модели с компоненти за 3D печат може да възлиза на хиляди часове, за разлика от дни или седмици. Сравнявайки 3D печата с традиционното производство, също така е по-лесно да правите корекции, защото можете бързо да произвеждате и оценявате евтини прототипи, като използвате по-евтини материали. С други думи, използвайки материали, които са по-леки и по-евтини от крайния резултат, можете да симулирате как би изглеждала част от самолета и да я използвате за аеродинамични тестове и анализи, и да направите корекции, преди да инвестирате в метални части на пълна цена.
Освен това 3D принтирането прави производството по-целесъобразно и точно, особено що се отнася до приспособленията, използвани в производствения процес. Частите, произведени чрез традиционно производство, трябва да се държат на място с приспособления, като метални щифтове, по време на обработката, за да се ограничат отклоненията и грешките от един артикул до следващ. Въпреки това традиционните производители продължават да срещат трудности поради времето или разходите, необходими за производството на хиляди тела. За разлика от това, 3D принтирането позволява на предприятията да произвеждат стоки за 40 процента по-малко пари и труд, отколкото биха направили иначе.
И накрая, цялото време и усилия, спестени в прототипирането и производството, позволяват производството на повече части с по-малко енергия и отпадъци. Даването на приоритет на по-устойчивото производство трябва да е даденост, тъй като то представлява повече от една пета от общите въглеродни емисии в света. Голямо намаляване на въглеродния отпечатък се постига чрез 3D принтиране, което може да намали използването на материали с до 90 процента.
Сигурен ли е 3D печатът във въздушното пространство?
И все пак има значителни проблеми с безопасността при 3D печатането поради начина, по който работи. Вместо да издълбава части от тежки блокове материал, 3D печатът зависи от наслояването на леки материали за създаване на части. По-слаб, порест или крехък краен продукт често е страничен ефект от процеса на разслояване. FAA отне известно време, за да потвърди, че частите за 3D печат са по-склонни да се повредят или да се повредят, отколкото традиционно направените поради строгите критерии за сертифициране на хардуера. Сега, когато титанът вече може да бъде 3D отпечатан, новите технологии направиха веществото и крайния продукт по-здрави от преди, а сертифицирането може да стане още по-бързо.
В края на краищата, процедурите и насоките за безопасност, които се прилагат за 3D отпечатаните самолети и частите, които ги правят, са достатъчно задълбочени, за да гарантират, че всички 3D отпечатани части, които се намират на самолет, не компрометират безопасността. За да се гарантира, че 3D печатът е подходящ само за части, които не са критични за безопасността, или че са необходими достатъчно инспекции и тестове, за да се гарантира безопасността на хората и самолетите, DO-254 и сравнимите стандарти за аерокосмически хардуер в момента изискват задълбочени тестове и осигуряване на качеството.
Тенденции в 3D печата в авиацията
Малка част от това как се развива авиониката е 3D принтирането. И все пак начинът, по който производителите на самолети мислят за съответствие и сертифициране, може да се промени в резултат на парадигмата за 3D печат.
Някои от проблемите на веригата за доставки, пред които е изправена авиационната индустрия днес, може да бъдат решени с подобрено 3D принтиране. В резултат на това може да поддържа градска въздушна мобилност (UAM). Идеята зад UAM е, че един ден всички ние може да изберем да използваме въздушни таксита вместо или в допълнение към конвенционалните автомобили. Но имаме нужда от много по-малки самолети, за да функционира UAM. Тази процедура може да бъде улеснена чрез 3D принтиране.
Освен това, точно както 3D принтирането може да улесни подхода на градивните елементи към производството на самолети в бъдеще, ние също виждаме индустрията да възприема начин на мислене на "поточна линия", когато става въпрос за софтуерно и хардуерно съответствие и градивни елементи за сертифициране на авиониката.
Например, шаблоните са важна част от съответствието и сертифицирането, защото позволяват на производителите и разработчиците на самолети да сертифицират нови дизайни по ефективен и повтарящ се начин.
Може би един ден ще вземете 100 процента 3D отпечатан самолет и може би един ден ще сте толкова запознати с въздушните таксита, колкото е Uber днес.