Dok se zrakoplovna industrija nastavlja boriti s rastućim troškovima i dugotrajnom zabrinutošću za ekološku održivost, možda postoji rješenje koje može pomoći u rješavanju obje poteškoće. Dijelovi zrakoplova trenutno se mogu ispisati 3D, što ne samo da pomaže u smanjenju emisija, već također pruža pristupačniju opciju proizvodnje. Zapravo, Boeing tvrdi da korištenjem 3D nacrtanih dijelova može uštedjeti 3 milijuna dolara po zrakoplovu.
Dobro je imati rezervni plan za svaki slučaj. U budućnosti bi vitalne komponente motora i drugi bitni dijelovi zrakoplova mogli čak biti konstruirani na ovaj način. Ali kako će 3D ispis utjecati na hardver i sustave koji su ključni za održavanje sigurnosti? Kako bi usvajanje načina razmišljanja o 3D ispisu na pokretnoj traci utjecalo na cijeli sektor zrakoplovstva?
Prednosti 3D printanja komponenti zrakoplova
Prednosti korištenja komponenti za 3D ispis u zrakoplovima nadilaze financijske uštede. Osim toga, proizvodnja će biti brža i točnija, a ugljični otisak bit će manji.
Počnite s prototipom. Vrijeme ušteđeno u stvaranju novih prototipova ili modela s komponentama za 3D ispis moglo bi iznositi tisuće sati, za razliku od dana ili tjedana. Uspoređujući 3D ispis s tradicionalnom proizvodnjom, također je jednostavnije napraviti prilagodbe jer možete brzo proizvesti i procijeniti jeftine prototipove koristeći jeftinije materijale. Drugim riječima, koristeći materijale koji su lakši i jeftiniji od konačnog rezultata, možete simulirati kako bi izgledao dio zrakoplova i upotrijebiti ga za aerodinamička ispitivanja i analize., te napraviti prilagodbe prije ulaganja u metalne dijelove po punoj cijeni.
Također, 3D ispis čini proizvodnju ekspeditivnijom i točnijom, posebice kada je riječ o šablonama koje se koriste u procesu proizvodnje. Dijelovi proizvedeni tradicionalnom proizvodnjom moraju se tijekom strojne obrade držati na mjestu učvršćenjima, kao što su metalne igle, kako bi se ograničile varijacije i pogreške od jedne stavke do druge. Međutim, tradicionalni proizvođači i dalje se suočavaju s poteškoćama zbog vremena ili troškova potrebnih za proizvodnju tisuća uređaja. Nasuprot tome, 3D ispis omogućuje tvrtkama da proizvode robu za 40 posto manje novca i rada nego što bi inače.
Konačno, sve vrijeme i trud ušteđeni u izradi prototipova i proizvodnji omogućuju proizvodnju više dijelova s manje energije i otpada. Davanje prioriteta održivijoj proizvodnji trebalo bi se podrazumijevati jer ona čini više od jedne petine ukupnih svjetskih emisija ugljika. Veliko smanjenje ugljičnog otiska postiže se 3D ispisom, koji može smanjiti potrošnju materijala do 90 posto.
Je li 3D ispis u zračnom prostoru siguran?
Ipak, postoje značajni sigurnosni problemi s 3D ispisom zbog načina na koji funkcionira. Umjesto rezbarenja dijelova od teških blokova materijala, 3D ispis ovisi o nanošenju slojeva laganih materijala za izradu dijelova. Slabiji, porozni ili lomljivi konačni proizvod često je nuspojava procesa delaminacije. FAA-u je trebalo neko vrijeme da potvrdi da dijelovi za 3D ispis imaju veću vjerojatnost da će pokvariti ili biti oštećeni od onih koji se tradicionalno izrađuju zbog strogih kriterija certifikacije hardvera. Sada kada se titan sada može 3D ispisati, nove tehnologije učinile su tvar i gotov proizvod jačima nego prije, a certificiranje bi moglo ići još brže.
Uostalom, sigurnosne procedure i smjernice koje se primjenjuju na 3D ispisane zrakoplove i dijelove koji ih čine dovoljno su temeljite da jamče da bilo koji 3D ispisani dijelovi koji završe na zrakoplovu ne ugrožavaju sigurnost. Kako bi se osiguralo da je 3D ispis prikladan samo za dijelove koji nisu kritični za sigurnost ili da su potrebni dovoljni pregledi i ispitivanja kako bi se osigurala sigurnost ljudi i zrakoplova, DO-254 i usporedivi standardi za zrakoplovni hardver trenutno zahtijevaju dubinsko testiranje i osiguranje kvalitete.
Trendovi u 3D printanju u zrakoplovstvu
Mali dio razvoja avionike je 3D ispis. Ipak, način na koji proizvođači zrakoplova razmišljaju o usklađenosti i certificiranju može se promijeniti kao rezultat paradigme 3D ispisa.
Neki od problema opskrbnog lanca s kojima se danas suočava industrija zrakoplova mogli bi se riješiti poboljšanim 3D ispisom. Kao rezultat toga, mogao bi podržati urbanu zračnu mobilnost (UAM). Ideja iza UAM-a je da jednog dana svi mi možemo odlučiti koristiti zračni taksi umjesto ili uz konvencionalne automobile. Ali trebamo puno manjih zrakoplova da UAM funkcionira. Ovaj postupak može se olakšati 3D printanjem.
Isto tako, baš kao što bi 3D ispis mogao olakšati pristup gradbenih blokova proizvodnji zrakoplova u budućnosti, također vidimo da industrija usvaja način razmišljanja s "montažne trake" kada je u pitanju usklađenost softvera i hardvera i gradivni blokovi certifikacije za avioniku.
Na primjer, predlošci su važan dio usklađenosti i certifikacije jer omogućuju proizvođačima i programerima zrakoplova certificiranje novih dizajna na učinkovit i ponovljiv način.
Možda ćete jednog dana uzeti 100 posto 3D isprintan avion, a možda ćete jednog dana biti upoznati sa zračnim taksijima kao što je Uber danas.