Аэрокосмическая промышленность была одним из первых коммерческих предприятий, оценивших и внедривших 3D печать, когда она была изобретена. Действительно, многие OEM-производители, поставщики и государственные учреждения уже десятилетия используют 3D печать, а последние поколения коммерческих самолетов летают с более чем 1000 напечатанными на 3D принтере деталями.
При доступной цене современные 3D принтеры могут использоваться небольшими организациями, а также крупных компаниях и их дочерних предприятиях, где раньше. Аддитивные технологии позволяют большому количеству инженеров и исследователей аэрокосмической отрасли расширить границы своей области.
На примере ведущих компаний-производителей аэрокосмической продукции мы рассмотрим реальные задачи, которые решает 3D печать в этой отрасли.
3D печать прототипов для функциональных испытаний ракет
Gravity Industries разрабатывает реактивные костюмы, которые выглядят как из научно-фантастических фильмов. Их реактивные костюмы предназначены для использования в поисково-спасательных работах, когда вертолет не может добраться или безопасно приземлиться. Использование нескольких видов технологий 3D печати ускорило процесс создания прототипов и испытаний, включая некоторые тесты, в которых использовалась термореактивная фотополимерная смола.
Сэм Роджерс, летчик-испытатель и ведущий конструктор, использовал детали, изготовленные из прозрачной смолы для разработки конструкции воспламенителя ракетного двигателя с вихревым охлаждением. Прозрачный материал отлично подходил для условий испытаний, поэтому Роджерс мог наблюдать за характером горения внутри испытательной установки.
Во время проектных испытаний Роджерс сделал камеру модульной, чтобы можно было комбинировать и сочетать различные версии камеры и сопла. Благодаря «щиту из вращающегося кислорода», удерживающему самое сильное тепло от стенок камеры, каждая из деталей могла прослужить несколько секунд. Этого было достаточно, потому что каждый пробный запуск должен был быть достаточно продолжительным, чтобы наблюдать за характером воспламенения.
Если бы Роджерс сделал десятки различных моделей из металла, это обошлось бы компании чрезвычайно дорого. Из-за того, что испытания были недолгими, а затраты на материалы были очень низкими, он остановился на высокопроизводительной конструкции с минимальными затратами и временем выполнения заказа.
Изготовление сложных деталей ракет
Masten Space Systems специализируется на ракетной технике вертикального взлета и вертикальной посадки. Masten начал печатать ракетные двигатели на 3D принтере в 2014 году, начав с небольших испытательных двигателей, а затем в 2016 году увеличил их мощность до двигателя с тягой в 25 000 фунтов. Их опыт аддитивного производства включает в себя как пластики, так и металлы. По словам Кимберли Девор, инженера по исследованиям и испытаниям компании Masten, для производства ракетных двигателей компания использовала как традиционную механическую обработку, так и 3D печать. Хотя компания Masten по-прежнему использует традиционные методы производства для старых двигателей, они использовали 3D печать для обеспечения гибкости конструкции и скорости производства.
Однако при использовании 3D печати добавление сложности для повышения производительности не требует дополнительных затрат, равно как и принятие риска. Поскольку сделать несколько образцов на 3D принтере относительно быстро и недорого, компания может пробовать что-то новое.
Прототипирование аэрокосмической оснастки
A&M Tool and Design производит детали и нестандартное оборудование для аэрокосмической отрасли, оптики и робототехники. За прошедшие годы цех модернизировался и представил ряд нового оборудования, включая 3D печать, в дополнение к надежным традиционным технологиям и модернизированным решениям.
Компания начала использовать 3D печать для прототипирования, проверки соответствия и функционирования. 3D печать позволяет команде специалистов изготавливать детали намного быстрее и использовать все рабочее время, настраивая печать на ночь, а затем использовать детали на следующий день. Печать особенно полезна для деталей со сложной геометрией, изготовление которых на станке с ЧПУ является дорогостоящим и трудоемким.
Перспективы 3D печати в аэрокосмической отрасли
Благодаря более мощным и доступным аддитивным технологиям, отрасль готова к включению в процесс производства более широкого круга участников. Появление инноваций за счет вовлечения большего количества людей в аэрокосмическую отрасль позволит ускорить темп развития отрасли в целом.
Поскольку использование 3D печати продолжает распространяться в аэрокосмической отрасли, а технологии и доступная материальная база становятся все более универсальными, аддитивные технологии будут продолжать менять способы создания и обслуживания самолетов и космических аппаратов.
В DigitalCraft3D мы помогаем специалистам различных отраслей создавать новое и меняться вместе с аддитивными технологиями. Узнайте больше об услугах, возможностях производства и технологиях у менеджера DigitalCraft3D!
