Quali sono i vantaggi della stampa 3D nella produzione aerospaziale?

Aug 31, 2023

Boeing prevede di risparmiare dai 2 ai 3 milioni di dollari su ciascuno dei suoi Boeing 787 grazie alle parti stampate in 3D.

Recentemente, Simple Flying ha evidenziato il risparmio di peso del motore General Electric GE9X come risultato delle tecniche di produzione additiva (AM) impiegate dall'OEM. L’azienda ha combinato più di 300 parti del motore in sole sette attraverso software di progettazione assistita da computer (CAD) e stampa 3D che guidano le macchine a depositare materiale specializzato, strato su strato, in forme geometriche precise. Il processo si ripete finché non viene creata l'intera parte.

A seconda dei requisiti di resistenza, le parti devono essere sottoposte a test approfonditi prima di essere installate sui motori. Tecnologie AM avanzate come la fusione a fascio di elettroni (EBM) e la fusione laser diretta dei metalli (DMLM) guidano gran parte della crescita dell’AM. Questi processi producono parti di alto valore e prototipi funzionali nel settore dell'aviazione, dell'aerospaziale e altro ancora. Questo articolo discute le applicazioni e i vantaggi della stampa 3D nel settore aerospaziale.

La stampa 3D non è più una tecnologia nuova o innovativa nel settore manifatturiero. È stato ampiamente utilizzato nelle applicazioni aerospaziali grazie ai suoi vantaggi in processi più semplici e risparmio di peso. Le parti di aerei commerciali e militari sono prodotte a costi inferiori, tempi di consegna più rapidi e pesi molto più leggeri. La tecnologia consente inoltre agli OEM di essere più flessibili dal punto di vista digitale con i loro progetti producendo e testando diversi prototipi prima di finalizzare il progetto.

Satair, filiale di Airbus Services, stampa in 3D pezzi di ricambio per gli aerei della famiglia A320 del produttore europeo. Il design dell'A320, vecchio di 25 anni, può avere parti di ricambio stampate in metallo certificate per la conformità all'aeronavigabilità. Le parti stampate in 3D sono state utilizzate quando il fornitore originale delle recinzioni alari dell’A320 aveva problemi di produzione.

Poiché l’aereo non può essere utilizzato senza il componente, Satair ha passato il processo di produzione alle stampanti 3D, che hanno risolto il problema ed eliminato il rischio di carenze future. Felix Hammerschmidt, responsabile delle soluzioni di produzione additiva di Satair, ha dichiarato ad Aviation Today:

"Poiché si è verificato un problema con il fornitore convenzionale, c'era il rischio di una futura carenza di approvvigionamento che avrebbe potuto portare alla messa a terra di un aereo. Passando alla produzione additiva, il problema è stato risolto e la fornitura è assicurata per decenni a venire."

La parte è prodotta utilizzando il titanio, un materiale di produzione additiva comunemente utilizzato che ha ripetutamente dimostrato la capacità di soddisfare le normative internazionali sulla certificazione di aeronavigabilità.

Honeywell Aerospace, un altro produttore leader nel settore aerospaziale, utilizza la stampa 3D per parti di motori fondamentali per il volo. Questi componenti ospitano cuscinetti all'interno e attorno alle sezioni calde di alcuni motori Honeywell, inclusi i turbofan ATF3-6. Un esempio dell'uso di questi motori è sul Dassault Falcon 20G, utilizzato dalla Marina francese per missioni di pattugliamento e ricerca e salvataggio.

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GE Aviation ha utilizzato tecniche di stampa 3D per varie parti del motore, incluso l’alloggiamento del sensore della temperatura di ingresso del compressore del GE90. Boeing mira ad espandere l’uso della produzione additiva per varie parti e assiemi di aeromobili. Utilizzando la stampa 3D per produrre parti per i suoi 787 Dreamliner, Boeing prevede di risparmiare dai 2 ai 3 milioni di dollari per aereo.

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Scrittore - Omar è un appassionato di aviazione che ha conseguito un dottorato di ricerca. in Ingegneria Aerospaziale. Con numerosi anni di esperienza tecnica e di ricerca al suo attivo, Omar mira a concentrarsi sulle pratiche aeronautiche basate sulla ricerca. Oltre al lavoro, Omar ha una passione per i viaggi, la visita ai siti aerei e l'avvistamento di aerei. Con sede a Vancouver, Canada