Ker se letalska industrija še naprej spopada z naraščajočimi stroški in dolgoročnimi pomisleki glede okoljske trajnosti, morda obstaja rešitev, ki lahko pomaga rešiti obe težavi. Dele letal je trenutno mogoče natisniti 3D, kar ne le pomaga zmanjšati emisije, ampak zagotavlja tudi cenovno ugodnejšo možnost izdelave. Pravzaprav Boeing trdi, da lahko z uporabo 3D-risanih delov prihrani 3 milijone dolarjev na letalo.
Za vsak slučaj je dobro imeti rezervni načrt. V prihodnosti bi lahko vitalne komponente motorjev in druge bistvene dele letal celo izdelovali na ta način. Toda kako bo 3D-tiskanje vplivalo na strojno opremo in sisteme, ki so bistveni za ohranjanje varnosti? Kako bi sprejetje miselnosti 3D tiskanja na tekočem traku vplivalo na celoten letalski sektor?
Prednosti 3D tiskanja letalskih komponent
Prednosti uporabe komponent 3D tiskanja na letalih presegajo finančne prihranke. Poleg tega bo proizvodnja hitrejša in natančnejša, njen ogljični odtis pa manjši.
Začnite s prototipom. Čas, prihranjen pri ustvarjanju novih prototipov ali modelov s komponentami za 3D-tiskanje, lahko znaša na tisoče ur, v primerjavi z dnevi ali tedni. Če primerjamo 3D-tiskanje s tradicionalno proizvodnjo, je tudi preprostejše prilagajanje, saj lahko hitro izdelate in ocenite poceni prototipe z uporabo cenejših materialov. Z drugimi besedami, z uporabo materialov, ki so lažji in cenejši od končnega rezultata, lahko simulirate, kako bi izgledal del letala, in ga uporabite za aerodinamično testiranje in analizo ter naredite prilagoditve, preden investirate v poceni kovinske dele.
Poleg tega 3D-tiskanje naredi proizvodnjo hitrejšo in natančnejšo, še posebej ko gre za šablone, ki se uporabljajo v proizvodnem procesu. Deli, izdelani s tradicionalno proizvodnjo, morajo biti med strojno obdelavo pritrjeni s pritrdilnimi elementi, kot so kovinski zatiči, da se omejijo razlike in napake od enega predmeta do drugega. Vendar se tradicionalni proizvajalci še naprej soočajo s težavami zaradi časa ali stroškov, potrebnih za proizvodnjo na tisoče napeljav. Nasprotno pa 3D-tiskanje podjetjem omogoča proizvodnjo blaga za 40 odstotkov manj denarja in dela kot sicer.
Končno ves čas in trud, prihranjen pri izdelavi prototipov in proizvodnji, omogočata proizvodnjo več delov z manj energije in odpadkov. Dajanje prednosti bolj trajnostni proizvodnji bi moralo biti samoumevno, saj predstavlja več kot petino vseh svetovnih emisij ogljika. Veliko zmanjšanje ogljičnega odtisa je doseženo s 3D-tiskanjem, ki lahko zmanjša porabo materiala za do 90 odstotkov.
Je 3D tiskanje v zračnem prostoru varno?
Kljub temu obstajajo pomembne varnostne težave s 3D-tiskanjem zaradi načina delovanja. Namesto izrezovanja delov iz težkih blokov materiala je 3D-tiskanje odvisno od plastenja lahkih materialov za ustvarjanje delov. Šibkejši, porozen ali krhek končni izdelek je pogosto stranski učinek postopka delaminacije. FAA je vzela nekaj časa, da je preverila, ali so deli za 3D-tiskanje zaradi strogih meril za certificiranje strojne opreme bolj verjetno okvarjeni ali poškodovani kot tisti, ki so izdelani na tradicionalen način. Zdaj, ko je titan mogoče tiskati 3D, so nove tehnologije naredile snov in končni izdelek močnejši kot prej, certificiranje pa bo morda še hitrejše.
Navsezadnje so varnostni postopki in smernice, ki veljajo za 3D-natisnjena letala in dele, ki jih sestavljajo, dovolj temeljiti, da zagotovijo, da noben 3D-natisnjen del, ki se znajde na letalu, ne ogroža varnosti. Da bi zagotovili, da je 3D-tiskanje primerno le za dele, ki niso kritični za varnost, ali da so potrebni zadostni pregledi in testiranja za zagotovitev varnosti ljudi in letal, DO-254 in primerljivi standardi za vesoljsko strojno opremo trenutno zahtevajo poglobljeno testiranje in Zagotavljanje kakovosti.
Trendi v 3D tiskanju v letalstvu
Majhen del tega, kako se letalska elektronika razvija, je 3D-tiskanje. Vendar pa se lahko način, kako proizvajalci letal razmišljajo o skladnosti in certificiranju, spremeni zaradi paradigme 3D tiskanja.
Nekatera vprašanja dobavne verige, s katerimi se danes sooča letalska industrija, bi lahko rešili z izboljšanim 3D-tiskanjem. Posledično lahko podpira urbano zračno mobilnost (UAM). Ideja za UAM je, da se bomo nekega dne lahko vsi odločili za uporabo zračnih taksijev namesto ali poleg običajnih avtomobilov. Toda za delovanje UAM potrebujemo veliko manjših letal. Ta postopek lahko olajšamo s 3D tiskanjem.
Prav tako kot bi lahko 3D-tiskanje olajšalo gradbeni pristop k proizvodnji letal v prihodnosti, prav tako vidimo, da industrija sprejema miselnost po tekočem traku, ko gre za skladnost programske in strojne opreme ter gradnike certificiranja za letalsko elektroniko.
Na primer, predloge so pomemben del skladnosti in certificiranja, saj proizvajalcem in razvijalcem letal omogočajo certificiranje novih modelov na učinkovit in ponovljiv način.
Morda se boste nekega dne peljali s 100-odstotnim 3D-natisnjenim letalom in morda boste nekega dne tako seznanjeni z zračnimi taksiji, kot je danes Uber.