Inzicht in additieve productie voor ruimtevaart

De lucht- en ruimtevaartindustrie maakt voor veel toepassingen gebruik van additive manufacturing (AM). Van vliegtuig- en helikopteronderdelen tot motoren en turbines, 3D-technologieën besparen tijd en geld om sterkere, efficiëntere componenten te creëren. AM heeft de prestaties van onderdelen verbeterd, het gewicht verminderd en heeft bijgedragen aan het wegnemen van ontwerp- en productiebeperkingen.

Additieve productie versus conventionele productie

Additive manufacturing is niet alleen 3D-printen. Het proces omvat machinale bewerking en warmtebehandeling van het onderdeel. Er is ook een vorm van niet-destructieve inspectie, zoals een CT-scan. De fabricagestappen zijn vereenvoudigd in vergelijking met conventionele methoden. Dit voegt wat complexiteit toe als het gaat om certificering. Met zoveel stappen die tegelijkertijd plaatsvinden, kan het proces moeilijker te controleren zijn.

Maar er is een precedent voor het vinden van verschillende manieren om onderdelen te certificeren. Toen koolstofvezelcomposietonderdelen in de lucht- en ruimtevaart werden gebruikt, was het een uitdaging om de materiaalvorm en eigenschappen die tegelijkertijd werden gecreëerd te herkennen. Die variatie is niet zo groot als wat AM produceert, maar de uitdagingen zijn vergelijkbaar genoeg om hoop voor AM te bieden.

Bij conventionele fabricage is de prestatie van verschillende stappen bekend omdat de beperkingen bij elke stap meer beperkend zijn. Een ontwerpingenieur die kennis heeft van gieten, smeden en bewerken, kan een onderdeelmodel maken met een hoog vertrouwen dat de faciliteit het kan reproduceren. Maar design vereist meer samenwerking met de fabrikant om een ​​ontwerp te creëren dat zowel efficiënt te produceren is als voldoet aan de vereiste kwaliteitsnormen.

De toekomst van additieve productie in de lucht- en ruimtevaart

Additieve productie is voornamelijk beperkt gebleven tot niet-kritieke onderdelen zoals leidingwerk en interieurcomponenten waar de spanning eerder thermisch dan mechanisch is. Maar je kunt verwachten dat AM een belangrijkere rol gaat spelen in de vliegtuigproductie voor Tier 1-fabrikanten. Onlangs is het eerste structurele onderdeel van AM titanium, een deurvergrendeling, geïnstalleerd in commerciële vliegtuigen.

Naarmate de technologie vordert, kunnen fabrikanten andere structurele onderdelen overzetten naar AM en nieuwe structurele onderdelen ontwikkelen door gebruik te maken van 3D-printprocessen. Voor de nieuwe onderdelen die vanaf het begin met AM zijn gemaakt, wordt de onderdeelgeometrie aangepast om de bewerking gemakkelijker te maken. Ontwerpen voor additive manufacturing is de kans die nog moet komen.

De beste vooruitgang houdt niet alleen materiële reductie in. Ze zullen ook resulteren in minimalisering van het gewicht van onderdelen, vermindering van de benodigde montagestappen en een snellere time-to-market, dankzij minder productiestappen. Maar om de volledige belofte van AM te realiseren, moeten fabrikanten structurele componenten identificeren die mogelijk goede kandidaten zijn voor het proces.

Voor hulp bij uw uitdagende toepassing voor de fabricage van lucht- en ruimtevaart kunt u contact opnemen met de luchtvaart-, ruimtevaart- en defensiespecialisten van de robotintegratie van Genesis Systems, een IPG-bedrijf.