Additieve Productie in de Luchtvaart: Hoe 3D-printen Vliegtuigontwerp Transformeert

De luchtvaartindustrie gebruikt additieve productie (AM) al voor veel toepassingen. Van vliegtuig- en helikopteronderdelen tot motoren en turbines, 3D-technologieën besparen tijd en geld om sterkere, efficiëntere componenten te creëren. AM heeft de onderdeelprestaties verbeterd, gewicht verminderd en heeft geholpen ontwerp- en productiebeperkingen te verwijderen.

Additieve Productie vs. Conventionele Productie

Additieve productie is niet alleen 3D-printen. Het proces omvat bewerking en warmtebehandeling van het component. Er is ook een vorm van niet-destructieve inspectie, zoals een CT-scan. Productiestappen zijn vereenvoudigd in vergelijking met conventionele methoden. Dit voegt enige complexiteit toe bij certificering. Met zoveel stappen die gelijktijdig gebeuren, kan het proces moeilijker te controleren zijn.

Maar er is een precedent voor het vinden van verschillende manieren om onderdelen te certificeren. Toen koolstofvezel-composietonderdelen in de luchtvaart begonnen te worden gebruikt, was er een uitdaging om de materiaalvorm en eigenschappen die gelijktijdig gecreëerd worden te erkennen. Die variatiebereik is niet zo groot als wat AM produceert, maar de uitdagingen zijn vergelijkbaar genoeg om hoop voor AM te bieden.

Bij conventionele productie is de prestatie van verschillende stappen bekend omdat beperkingen bij elke stap meer limiterend zijn. Een ontwerpingenieur die gieten, smeden en bewerken kent, kan een onderdeelmodel creëren met hoge vertrouwing dat de faciliteit het kan reproduceren. Maar ontwerp vereist meer samenwerking met de fabrikant om een ontwerp te creëren dat zowel efficiënt te produceren is als aan de vereiste kwaliteitsstandaarden voldoet.

De Toekomst van Additieve Productie in de Luchtvaart

Additieve productie is voornamelijk beperkt gebleven tot niet-kritieke onderdelen zoals luchtkanalen en interieurcomponenten waar spanningen thermisch zijn eerder dan mechanisch. Maar u kunt verwachten dat AM een significantere rol gaat spelen in vliegtuigproductie voor Tier 1 fabrikanten. Onlangs is de eerste AM titanium structurele component, een deurklinkbevestiging, geïnstalleerd op commerciële vliegtuigen.

Naarmate technologieën vorderen, zullen fabrikanten in staat zijn andere structurele onderdelen over te zetten naar AM, evenals nieuwe structurele onderdelen te ontwikkelen door 3D-printprocessen te benutten. Voor de nieuwe onderdelen die met AM vanaf het begin gemaakt worden, zal de onderdeelgeometrie gewijzigd worden om bewerking makkelijker te maken. Ontwerp voor additieve productie is de kans die nog komt.

De beste vooruitgang zal niet alleen materiële reductie omvatten. Ze zullen ook resulteren in gewichtsminimalisatie van onderdelen, reductie van de benodigde montage stappen en een snellere time-to-market, dankzij minder productiestappen. Maar om de volle belofte van AM te realiseren, zullen fabrikanten structurele componenten moeten identificeren die goede kandidaten voor het proces zouden zijn.

Voor hulp met uw uitdagende luchtvaartproductietoepassing, spreek met de robotintegratie luchtvaart, ruimtevaart en defensie specialisten bij Genesis Systems, een IPG Company.