Зашто авио компаније бирају металну 3Д штампу за делове авиона?

Ваздушне компаније се окрећу металне 3Д штампане компонентејер традиционална производња и даље ствара кашњења која се могу избећи, високе трошкове алата и геометријска ограничења која приморавају дизајн на компромисе. Адитивни процеси скраћују време испоруке за мале{1}} и сложене делове, враћају слободу дизајна за унутрашње канале и лаке структуре и испоручују механичке перформансе које испуњавају многе секундарне структурне захтеве када се правилно -обраде и сертификоване. Легуре алуминијума као што су АлСи10Мг и Сцалмаллои, заједно са опцијама од титанијума, сада подржавају стварну производњу у оквиру система квалитета на нивоу АС9100-, док оплата и површински третмани решавају потребе за корозијом и издржљивошћу. Следећи одељци испитују практичне проблеме са конвенционалним методама, снагу и поузданост адитивно произведених делова, реалност пост-процесирања и све веће прихватање овог приступа у ваздухопловним програмима.

Алуминијум још увек доминира многим секундарним структурама и апликацијама без{0}}врућих- пресека. Прашкаста{3}}фузија АлСи10Мг и легура виших{5}}перформанси као што је Сцалмаллои сада производи густ материјал који, након одговарајуће топлотне обраде, подржава стварну структурну употребу.

Најнепосреднија корист је тежина. Оптимизација топологије у комбинацији са унутрашњим решеткама обично доноси смањење масе од 20–35 процената уз постизање циљева крутости. Тимови који раде са искусним произвођач 3Д штампе од легуре алуминијуматакође може одлучити када додатна снага и перформансе замора Сцалмаллои-а оправдавају његову вишу цену у односу на економичнији АлСи10Мг.

Типична својства термички{0}}(зависне од оријентације и процеса):

Ове бројке су корисне само за рано скрининг. Коначне дозвољене вредности увек потичу из{1}}специфичног тестирања и купона сведока.

Легуре титанијума, посебно Ти-6Ал-4В, прате сличну логику за апликације са већим оптерећењем или вишим температурама. 3Д штампани делови авиона од титанијума већ лете у заградама, фитингима и одређеним структурним елементима где комбинација чврстоће, отпорности на корозију и слободе дизајна надмашује већу цену материјала.

Питање „да ли је 3Д штампан метал јак као машински обрађени метал“ нема јединствен одговор. За многе примене статичког-оптерећења, затезна чврстоћа и чврстоћа течења правилно обрађених ЛПБФ делова одговарају или превазилазе оне од упоредивих ливених легура. Брзо очвршћавање производи фине микроструктуре које доприносе овом учинку. Са кованим ЦНЦ материјалом поређење је ближе: статичка чврстоћа је често конкурентна, док век трајања замора у великој мери зависи од стања површине, преостале порозности и оријентације конструкције.

У пракси, вруће изостатичко пресовање,-отклањање напона или термичка обрада раствора и обрада критичних површина доносе многе секундарне структурне и течности{1}}компоненте за руковање у оквиру дозвољених ваздушних простора. Примарни{3}}критични делови још увек захтевају пуну квалификацију процеса, али је технички пут сада јаснији него пре пет година. 3Д штампање метала у односу на ЦНЦ машинску обраду ваздухопловних одлука се стога мање окреће апсолутној снази, а више сложености геометрије, запремини и укупном времену испоруке.

Системи квалитета затварају петљу. Добављачи који раде у складу са АС9100 или ЕН 9100 одржавају следљивост праха, у-надзору процеса и податке механичког испитивања са сваком серијом. Та документација је оно што омогућава ОЕМ-има и Тиер-1 добављачима да прихвате адитивно произведене делове у контролисане ланце снабдевања.

Пошто{0}}површине направљене од прашкастог-процеса су грубље од обрађених и могу задржати заостало напрезање или мању порозност. Накнадна{3}}обрада металних 3Д-штампаних делова стога није опциона. Типичне секвенце укључују уклањање носача, топлотну обраду, ХИП где је замор или интегритет притиска важан, селективну ЦНЦ обраду интерфејса и заштитне премазе.

За алуминијумске компоненте, отпорност на корозију се не{0}}не преговара. Влага, течности за{2}}одлеђивање и галвански парови захтевају елоксирање, превлаке за конверзију или специјализовано превлачење. Када се ови кораци планирају од почетка, а не додају као накнадно размишљање, тачност димензија и дуготрајна-трајност остају под контролом.

Произвођачи оригиналне опреме за ваздухопловство, регулатори и индустријске групе стално проширују оквире квалификација за адитивну производњу. Све већи број добављача поседује АС9100 или ЕН 9100 сертификате који посебно покривају процесе додавања метала. Дизне за гориво, носачи, измењивачи топлоте и одабрани конструкциони елементи су већ у употреби. Та оперативна историја, у комбинацији са јаснијим путевима сертификације, наставља да смањује баријеру за нове програме који процењују металне 3Д штампане компоненте.

Ако време испоруке, цена алата или геометријска ограничења ограничавају тренутни програм, фокусирани преглед делова кандидата у односу на адитивне могућности је често најбржи начин да се квантификује могућност. Апроизвођач металне 3Д штампеса искуством у лаким ваздухопловним компонентама и комплетном ваздухопловном документацијом обично могу да дају јасну{0}}процену времена, трошкова и квалификације у року од неколико дана од пријема модела и захтева.