برخی از کاربردهای پرینت سه بعدی در صنعت هوانوردی

اگرچه شاید صنعت هوانوردی اولین چیزی نباشد که پس از شنیدن پرینت سه بعدی به ذهن خطور می کند، اما این صنعت یکی از اولین صنایعی است که این فناوری را پذیرفت. در ابتدا از تکنولوژی پرینت سه بعدی فقط برای نمونه‌سازی سریع استفاده می‌شد، اما اکنون برای ساخت قطعات مصرف نهایی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. علت این موضوع توانایی ذاتی این فناوری در توسعه قطعات سبک‌تر، از نظر هندسی پیچیده‌تر و با استحکام بیشتر است، مواردی که برای صنایعی مانند هوانوردی که در آن استحکام و سبکی قطعات در اولویت قرار دارند گزینه ایده الی محسوب می شود.

فهرست محتوای مقاله

ساخت اجزا و قطعات صنعت هوانوردی با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی

در این مقاله به منظور نشان دادن برخی از کاربرد های تکنولوژی پرینتر سه بعدی در صنعت هوانوردی، فهرستی از برخی از جدیدترین و چشمگیرترین کاربرد های این فناوری آورده شده است.

پرینت سه بعدی قطعات تیتانیومی هواپیماXB-1

XB-1 هواپیمایی است که در اواخر سال ۲۰۲۰ توسط Boom Supersonic عرضه شد. این هواپیما به عنوان یک جت پرسرعت، قابل مقایسه با Concordeطراحی شده است و به عنوان اولین جت مافوق صوت مستقل توسعه یافته جهان در نظر گرفته می شود. نکته قابل توجه درمورد این هواپیما این است که دارای ۲۱ قطعه تیتانیومی پرینت سه بعدی شده می باشد. این قطعات اعتبارسنجی شده و در قسمت سخت افزار موتور جت و سیستم کنترل محیطی و همچنین چندین بخش ساختاری نصب شده اند.

پرینت سه بعدی قطعات تیتانیومی بوئینگ ۷۸۷

یک شرکت پیشرو در زمینه پرینت سه بعدی تیتانیوم به نام Norsk، قطعات جدیدی را برایBoeing 787 Dreamliner توسعه داده است. این شرکت از فناوری پرینت سه بعدیRPD مبتنی بر ذوب یک سیم تیتانیومی در ابری از گاز آرگون استفاده می کند. این فناوری مانند تکنیک DED عمل می کند و استحکام و دوام قطعه نهایی را بهبود می‌بخشد، با این تفاوت که در تکنیک شرکت Norsk از یک پرتو الکترونی برای گرم کردن همزمان پودر در چندین مکان استفاده می شود. این قطعات شامل اجزای تیتانیومی پرینت سه بعدی شده ای هستند که توسط FAA مورد تأیید قرار گرفته اند.

پرینت سه بعدی دستگیره های در هلیکوپتر

شرکت مهندسی Renishaw به منظور توسعه دستگیره‌ های در پرینت سه بعدی شده برای دو هلیکوپتر، با شرکت Hyde Aero Products (HAP) و مرکز ملی ساخت افزایشی (NCAM) در بریتانیا همکاری کرد. اگرچه شرکت HAP پیش از این همکاری روی چاپ سه بعدی پلیمری سرمایه گذاری کرده بود، این پروژه اولین استفاده این شرکت از فناوری پرینت سه بعدی فلزی محوب می شود. هدف بررسی این موضوع بود که آیا چاپ سه بعدی فلزی می تواند راه حلی مناسب و مقرون به صرفه ای برای ساخت دستگیره هلیکوپتر ها و احتمالاً سایر قطعات باشد. این پروژه با استفاده از روش ذوب لیزری مبتنی بر بستر پودر به صورت افقی و با ساختار های پشتیبانی مشبک ساخته شد.

پرینت سه بعدی قطعات هواپیمای لوکس

شرکت حمل و نقل هوایی Cabin Management Solutions (CMS) برای پرینت سه بعدی قطعات لوکس با کیفیت بالا در کابین هواپیماهای خصوصی خود، از دو پرینتر سه بعدی فیبر کربن صنعتی استفاده کرده است. این قطعات برای ارتقاء کابین و جایگزینی در هواپیماهای لوکس مورد استفاده قرار می گیرند. پرینت سه بعدی فیبر کربن پیوسته استحکام کافی برای جایگزینی آلومینیوم را در عین کاهش ۵۰ درصدی وزن ارائه می دهد. در حقیقت حتی می توان در هنگام چاپ سه بعدی با فیبر کربن پیوسته، استحکام بیشتری به قطعه بخشید و در عین حال استفاده از مواد را کاهش داد. شرکتCMS از فناوری پرینت سه بعدی برای تولید قطعات سفارشی سازگار با FAA شامل نزدیک به ۲۰ پنل کلید چراغ، کنترل کننده آب و هوای کابین، شارژرهای USB-A وUSB-C و براکت های صفحه نمایش لمسی قابل تنظیم استفاده کرده است.

پرینت سه بعدی قطعات جت های جنگنده در محل

یک شرکت هوافضایی و دفاعی سوئدی به نام Saab مدتی است که در فرایند ساخت قطعات داخلی جت های جنگنده خود از تکنولوژی پرینت سه بعدی استفاده می کند. فناوری پرینت سه بعدی برای شرکت Saab امکان توسعه و تعمیر قطعات را در عین کاهش زمان و هزینه های ساخت فراهم کرده است. این شرکت در ماه مارس گذشته، یکی از اولین پروازهای آزمایشی خود را با یک قطعه پرینت سه بعدی شده به انجام رساند. این قطعه یک دریچه ساخته شده از ماده پرینت سه بعدی PA 2200(پلی آمید ۱۲) بود که در برابر شرایط محیطی مقاوم است. شرکت Saab امیدوار است مواد مقاومتری مخصوصاً برای مقاومت در برابر سرمای یخبندان ارتفاعات بالا پیدا کند. همچنین این شرکت قصد دارد یک سیستم پرینت سه بعدی متحرک توسعه دهد تا بتواند آن را به پایگاه‌ های مختلف ببرد.

پرینت سه بعدی قطعه فلزی هواپیمای A320ceo

Satair، یک شرکت دانمارکی است که از سال ۱۹۵۷ در زمینه تولید اجزای هواپیما فعالیت می کند و از سال ۲۰۱۱ زیرمجموعه شرکت ایرباس می باشد. این شرکت سال گذشته با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی، قطعه چاپ سه بعدی شده فلزی را به یکی از مشتریان خود عرضه کرد. این قطعه هواپیمای A320ceo که دیگر از سوی تأمین کننده اصلی قابل دستیابی نبود با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی توسط شرکت Satair توسعه یافت. به گفته این شرکت، این روش طراحی در عین ایجاد انعطاف پذیری هزینه ها را تا ۴۵ درصد کاهش می دهد.

پرینت سه بعدی قطعات هواپیما به روش SLS

شرکت اسپانیایی ITP Aero که در سال ۱۹۸۹ تأسیس شده است، اخیراً یکی از ساختارهای اصلی موتور جدید UltraFan® خود را با استفاده از فناوری پرینتر سه بعدی SLS طراحی کرده است. این قطعه کهTBH نام دارد، به عنوان یک عنصر اتصال بین هواپیما و موتور استفاده خواهد شد. به گفته ITP Aero، فناوری پرینت سه بعدی برای آنها امکان تولید قطعات با هندسه های پیچیده را با مقدار کمی پودر فراهم می کند و سبب صرفه جویی ۲۵ درصدی در مواد می شود. به گفته این شرکت پرینت سه بعدی یک روش تولیدی سازگار با محیط زیست است که ردپای کربن را در طول فرآیند تولید کاهش می دهد.