وهي تقنية متقدمة للتصنيع الإضافي، وقد تم مؤخرًا استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في صناعة الطائرات. قامت شركتا تصنيع الطائرات الرائدتان Boeing وAirbus لأول مرة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع أجزاء الطيران الخاصة بهما، مما أدى إلى تعزيز كفاءة الإنتاج والتحكم في التكاليف بالإضافة إلى تعزيز التطوير الإبداعي في قطاع تصنيع الطيران.
تطبيقات بوينغ في الطباعة ثلاثية الأبعاد
منذ عام 2002، قامت شركة Boeing بالتحقيق في المكونات الوظيفية للتصنيع الضخم التي تستخدم مواد PA12 وPEKK المعتمدة على التلبيد باستخدام تقنية SLS (التلبد بالليزر الانتقائي). تساعد مادة PEKK المعززة بألياف الكربون عالية الأداء، المصممة بالتعاون مع Boeing وEOS، على تحقيق الوزن الخفيف وتمنح المكونات قوة متناحية كبيرة. ويتم تصنيع العديد من أجزاء طائرات بوينج من هذه المادة، مما يزيد من أداء الطائرة بشكل كبير.
مثال آخر على الاستخدام التكنولوجي للطباعة ثلاثية الأبعاد من بوينغ هو دريملاينر. بالنسبة لطائرة بوينغ 787، قامت شركة نورسك تيتانيوم بتزويد المكونات المنتجة باستخدام تقنية ترسيب البلازما السريع (RPD). باستخدام سلك التيتانيوم لتحويل المكونات المتطورة المناسبة للاستخدام الهيكلي والاستخدامات الهامة المتعلقة بالسلامة، فإن RPD عبارة عن تقنية تصنيع إضافية معتمدة من OEM والتي توفر وقت التسليم والنفقات الكبيرة لشركة Boeing. ولا يؤدي استخدام هذه التقنية إلى رفع مستوى السلامة الهيكلية والاعتمادية لطائرة 787 فحسب، بل يزيد أيضًا من كفاءة تصنيعها.
علاوة على ذلك، تعتزم بوينغ استخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع المزيد من الأجزاء لطائرات 787، وبالتالي توفير ما يقرب من 2 إلى 3 ملايين دولار لكل طائرة. ولا يُظهر هذا المقياس رغبة بوينج في دعم التحول الرقمي لقطاع تصنيع الطيران فحسب، بل يوضح أيضًا فوائد تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في خفض التكاليف.
تطبيقات إيرباص للطباعة ثلاثية الأبعاد
حققت شركة إيرباص أيضًا نجاحًا ملحوظًا في تطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. عملت إيرباص مع ستراتاسيس منذ عام 2013 لاستخدام مواد البوليمر على نطاق واسع لبناء مكونات طائرة A350XWB، وبالتالي تحقيق تركيب وحدة واحدة لأكثر من 500 قطعة. من بين الأنظمة العديدة الموجودة على متن الطائرة، تغطي هذه الأجزاء القنوات ومشابك الكابلات والمرفقات والإنشاءات الأخرى.
أكبر مكونات الطائرات المطبوعة ثلاثية الأبعاد في ذلك الوقت، حلت تقنية FDM ومواد ULTRAM 9085 محل رأس ستارة باب المقصورة لطائرة A350XWB في عام 2018. القياس هو 1140720240 ملم. لا يُظهر هذا المشروع قدرة تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد على تصنيع مكونات كبيرة ومتطورة فحسب، بل يشجع أيضًا شركة إيرباص على إجراء أبحاث في الطباعة ثلاثية الأبعاد للمكونات الداخلية للطائرة.
ومن بين مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدمها إيرباص أيضًا سبائك التيتانيوم، وسبائك الألومنيوم، وراتينج ULTRAM 9085، وما إلى ذلك. ومع إعدادات التطبيق الناضجة، تتمتع هذه المواد بأداء ثابت للمواد والمكونات، واكتسبت كمية كبيرة من البيانات الأولية، وأكملت أبحاثًا وأبحاثًا طويلة المدى اختبارات التطوير. بالنسبة لطائرة إيرباص A380، قامت مجموعة Liebherr بإنشاء خطوط أنابيب هيدروليكية متكاملة من سبائك التيتانيوم باستخدام تقنية SLM؛ أقواس معدات الهبوط من سبائك التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد المنتجة بكميات كبيرة لطائرة A350 XWB. وبصرف النظر عن زيادة وزن الطائرة وأدائها، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد لهذه الأجزاء تزيد من كفاءة التصنيع.
علاوة على ذلك، تعاونت شركة إيرباص مع شركة Materialize لتكون من بين أوائل الموردين المعترف بهم الذين يقدمون خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد بناءً على متطلبات عمليات شركة إيرباص. يتم إنتاج مكونات قطع غيار الطائرات لشركة Airbus بواسطة Materialize باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المرتكزة على تقنية SLS (التلبد بالليزر) بالنسبة لطائرة Airbus A350، قامت Materialize حاليًا بطباعة حوالي 100 قطعة غيار مميزة للطيران، وتنتج 26000 مكون سنويًا للنظام البيئي A350 بأكمله. وإلى جانب تحسين كفاءة تصنيع قطع غيار طائرات إيرباص، يساعد هذا التعاون على استخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في قطاع الطيران.
فوائد وصعوبات تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد
أظهرت شركتا بوينغ وإيرباص فوائد عديدة من تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع مكونات الطيران. بادئ ذي بدء، يمكن لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد إنتاج مكونات هندسية معقدة، وهو أمر يمثل تحديًا لتقنيات الإنتاج التقليدية. ثانياً، يمكن لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد أن تزيد من الاقتصاد في استهلاك الوقود والسلامة في الطائرة، فضلاً عن وزن الجزء والأداء. علاوة على ذلك، تساعد تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد على تقصير دورات التصنيع، وخفض تكاليف الإنتاج، وزيادة كفاءة الإنتاج.
ومع ذلك، لا تزال هناك بعض الصعوبات في تطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في صناعة الطيران. على سبيل المثال، تتطلب العملية المعقدة والمستهلكة للوقت لإصدار شهادات صلاحية الطيران للسلع المطبوعة ثلاثية الأبعاد استيفاء معايير وقوانين عالية. علاوة على ذلك، فإن المشكلات الحاسمة التي يجب حلها هي اختيار المواد وتحسين عملية تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-stainless-steel-impeller-pump.html