Belangrijkste voordelen van rapid prototyping in de luchtvaarttechniek

Rapid prototyping verwijst naar een reeks processen die een driedimensionaal object gemakkelijk in een prototype kunnen fabriceren, direct vanuit een CAD-bestand door additieve depositie van enkele doorsnede-lagen van het onderdeel. Het werd in de late jaren '80 geïntroduceerd. RP kan worden gedefinieerd als een groep processen die gebruikt worden om gemakkelijk een fysiek werkend model van een onderdeel te fabriceren. Vandaag de dag is het cruciaal bij het sturen van een product van concept naar markt gemakkelijk tegen lage kosten. Rapid prototyping is toegepast in de luchtvaartindustrie en heeft een diepgravende implicatie gehad.

De noodzaak voor luchtvaart rapid prototyping

Tegenwoordig confronteert de luchtvaartsector budgetbeperkingen en wordt volledig gedreven door kosten. De buy-to-fly ratio is meestal laag, rond de 10 tot 20% wereldwijd. Dit verwijst naar het gewichtsverhouding tussen de grondstoffen die voor een onderdeel worden gebruikt en het gewicht van het onderdeel zelf. De toename in de luchtvaartsector zal in de komende twee decennia waarschijnlijk drastisch stijgen. Dit zal de lucratieve markt voor toepassing van additive manufacturing technologie uitbreiden van defensietoepassingen naar commercieel luchtvaartuig. De vraag naar meer innovatieve ontwerpen gekoppeld aan toenemende budgettaire beperkingen heeft hen gedwongen om te kijken naar alternatieve ontwerp- en productietechnologieën. Veel luchtvaartbedrijven werken momenteel aan de diverse prototypingprocessen.

De voordelen van het gebruik van prototyping:

1. Lage-kwaliteit economie (waarschijnlijk bedoeld: lage kosten economie)
2. Ontwerpvrijheid
3. Materiële efficiëntie
4. Voorspelbare productie
5. Verminderde montage

Kenmerken van luchtvaart prototyping

-Lage productievolumes – luchtvaartontwikkeling is duur geweest door de inefficiënte afschrijving van toolingkosten over het productievolume. Zulke kosten in rapid prototyping kunnen geminimaliseerd worden.

-Constante ontwerpiteraties – Hoog aantal iteraties in ontwerp betekent dat rapid prototyping tijd en kosten kan besparen.

-Geometrische ontwerpcomplexiteit – Luchtvaartindustrie produceert complexe onderdeelgeometrie. Het is een uitdagende taak voor de ontwerper om onderdelen samen te voegen in de productie door traditionele middelen meer dan bij het gebruik van rapid manufacturing.

-Testen van nieuwe materialen – Rapid manufacturing is in staat om meer exotische materialen gemakkelijk te verwerken. Het stelt ook prototyping en een kleine hoeveelheid proeven van nieuwe materialen toe zonder te investeren in tooling.

Concluderend, de RP-technologie heeft bijgedragen aan bijna alle ingenieursgebieden, waaronder mechanica, elektrotechnica en elektronica, materialen, luchtvaart en voornamelijk biomedische techniek. De luchtvaartsector heeft alle processen en functies overgenomen; van het ontwerpconcept tot aan het einde van de levensduur reparaties. Rapid prototyping wordt gebruikt om de productontwikkelingscyclus kosten-efficiënt te verkorten en is een ideale methode in de luchtvaartindustrie.