در مقاله “استفاده از پرینت سه بعدی در صنعت هوافضا “ به چه موضوعاتی پرداخته شده است :

  • چاپ سه بعدی اجزای موتور هواپیما در مقیاس بزرگ
  • مزایای تولید پرینت سه بعدی
  • کاهش وزن هواپیما با قطعات سه بعدی
  • حذف تغییرات ابزارهای گران قیمت
  • طراحی، تولید و پرینت سه بعدی هوافضا
  • آماده سازی هوافضا برای آینده با پرینت سه بعدی

 

صنعت هوافضا اولین پذیرنده خدمات پرینت سه بعدی بوده است و این فناوری را تطبیق داده و به تکامل آن در دهه 1980 کمک کرده است.

به عنوان یک راه حل مقیاس پذیر، پرینت سه بعدی انعطاف پذیری را برای آینده ارائه می دهد، اما نوآوری های تولید فنی را نیز امکان پذیر می کند که باید اطمینان حاصل کند که صنعت هوافضا به پیشرفت خود ادامه می دهد.

 

 

حوزه های کلیدی خاصی وجود دارد که پرینت سه بعدی بر صنعت هوافضا تأثیر می گذارد :

 

  • از آن برای تولید وسایل، جگ‌ها، گیج‌ها و قالب‌های متعدد و کاهش هزینه‌ها در این فرآیند استفاده می‌شود.
  • پرینت سه بعدی قطعات جانشینی را فراهم می کند که به عنوان جانشین برای اهداف آموزشی عمل می کنند.
  • از آن برای ساخت براکت های فلزی استفاده می شود که عملکرد ساختاری را در داخل هواپیما انجام می دهند.
  • نمونه های اولیه به طور فزاینده ای پرینت سه بعدی می شوند و طراحان را قادر می سازد تا فرم و تناسب قطعات تکمیل شده را اصلاح کنند.
  • خدمات چاپ سه بعدی اجزای داخلی هواپیما مانند داشبورد کابین خلبان و دستگیره درها را تولید می کند.
  • این فناوری به طور فزاینده ای مسئول تولید قطعات سبک تر و کارآمدتر موتور و توربین است.

 

چاپ سه بعدی اجزای موتور هواپیما در مقیاس بزرگ

 

در سال 2016، رولز رویس بزرگترین قطعه موتور پرینت سه بعدی تا به امروز را معرفی کرد و به دنبال آن اولین پرواز آزمایشی موفقیت آمیز انجام شد.

این قطعه بخشی از موتور رولز رویس ترنت XWB-97 بود و نتیجه همکاری بین سازندگان و دپارتمان علوم و مهندسی مواد دانشگاه شفیلد بود. این قطعه یک قطعه جلویی تیتانیومی با قطر 1.5 متر بود که دارای 48 آئروفویل بود. سپس یک ایرباس A380 یک پرواز آزمایشی موفقیت آمیز را با ترنت XwB-97 که جایگزین یکی از موتورهای قدیمی آن شد، انجام داد.

جزء سه بعدی با استفاده از فناوری ذوب پرتو الکترونی (EBM) چاپ شد. این نشان دهنده تطبیق پذیری پرینت سه بعدی برای هوافضا است، که فراتر از مرحله تحقیق و نمونه سازی به کاربردهای صنعتی و کاربردی عملی است.

 

مزایای تولید پرینت سه بعدی

 

قطعات هواپیما معمولاً در کوتاه مدت تولید می شوند. از نظر تاریخی، این بدان معنی است که هزینه های بالایی در داخل ساخته شده است.

با این حال، استفاده از تولید افزودنی در حال حاضر به کاهش هزینه های تولید، همراه با معرفی کارایی های جدید کمک می کند.

تولیدکنندگان را قادر می سازد تا قطعات هواپیمای پیچیده و در مقیاس بزرگ را تولید کنند.

بسیاری از این اجزای حیاتی نیز نسبت به قطعاتی که به طور سنتی تولید می‌شوند، سبک‌تر و انعطاف‌پذیرتر خواهند بود.

 

کاهش وزن هواپیما با قطعات سه بعدی

 

وزن عامل مهمی در کاهش اثرات زیست محیطی پرواز است.

با کاهش وزن هواپیما، قطعات پرینت سه بعدی به کاهش نیروی هوای آن کمک می کند که در نتیجه مصرف سوخت کاهش می یابد.

در یک سرعت معین، وزن هواپیما باعث افزایش کشش می شود، زیرا بال باید به اندازه کافی بالابرنده شود. اما مهم ترین وزن تاثیری که می گذارد در ارتفاع کروز است.

هر چه وزن هواپیما سنگین تر باشد، به دلیل چگالی هوای مورد نیاز برای بلند کردن، ارتفاع کروز آن کمتر خواهد بود. هر چه چگالی هوا بیشتر باشد، کشش ضربه بیشتری خواهد داشت. این امر باعث مصرف سوخت بیشتر می شود.

مواد فیبر کربن و آلیاژهای حافظه شکل می توانند وزن هواپیما را کاهش دهند و در عین حال کارایی بیشتری را در ساخت و ساز ایجاد کنند.

 

حذف تغییرات ابزارهای گران قیمت

 

در فرآیندهای تولید سنتی، قطعات مختلف به تنظیمات ابزار متفاوتی نیاز دارند که همگی به هزینه و زمان صرف شده برای تولید قطعات هواپیما می‌افزایند.

چاپ سه بعدی به تولیدکنندگان هوافضا این فرصت را می دهد تا آنچه را که به طور موثر تولید بدون ابزار است، پیاده سازی کنند.

این بدان معنی است که آنها می توانند قطعات اصلاح شده یا ارتقاء یافته را در صورت تقاضا، بدون نیاز به ذخیره تعداد قابل توجهی از قطعات، تولید کنند.

خدمات پرینت سه بعدی می تواند ساختارهای پیچیده و سبک وزن را که بسیار پایدار هستند تولید کند.

پرینت سه بعدی همچنین می تواند چندین قسمت کوچکتر را در یک قطعه واحد ادغام کند.

این به ساده سازی فرآیندهای تولید کمک می کند و در عین حال آنها را مقرون به صرفه تر می کند و ضایعات را کاهش می دهد.

 

طراحی، تولید و پرینت سه بعدی هوافضا

 

پرینت سه بعدی بر کل فرآیند گردش کار هوافضا تأثیر می گذارد و آن را تغییر می دهد.

در مرحله طراحی، سه بعدی به شکل مدل سازی مفهومی، از جمله مدل های مقیاس پیچیده ارائه می شود.

برای نمونه سازی، استفاده گسترده ای از فناوری سه بعدی در سراسر صنعت هوافضا وجود دارد. این می تواند از محفظه های در مقیاس کامل تا مدل های مفهومی متغیر باشد.

پرینت سه بعدی انقلابی در تولید هواپیما ایجاد کرده است. این امکان ساخت سریع و بر اساس تقاضای قطعات را فراهم می کند و به کاهش هزینه تولید و در عین حال افزایش عملکرد هواپیما کمک می کند.

به عنوان یک راه حل تولید انعطاف پذیر برای هوافضا، پرینت سه بعدی همچنین ظرفیت افزایش یافته ای را برای سفارشی سازی در تولید، هم برای قسمت های داخلی و هم برای بخش های کاربردی فراهم می کند.

 

آماده سازی هوافضا برای آینده با پرینت سه بعدی

 

مانند بسیاری از بخش‌های دیگر، هوافضا با عدم قطعیت‌های آینده از جمله تأثیر برگزیت و تأثیر مقررات زیست‌محیطی مواجه است.

برای ادامه رشد، باید بتواند هم به سرعت واکنش نشان دهد و هم فعالانه درگیر تغییرات باشد.

قرار است پرینت سه بعدی نقش مهمی در چگونگی استقبال از آینده هوافضا ایفا کند.

از تحقیق و توسعه تا تعمیر و نگهداری مداوم و ارتقاء هواپیما، چاپ سه بعدی این قابلیت را دارد که کارایی را بهبود بخشد و در عین حال هزینه ها را کاهش دهد.

گنجاندن خدمات و فناوری چاپ سه بعدی در جریان های کاری موجود در مراحل کلیدی می تواند فرآیندها را سرعت بخشد و وضوح بیشتری را برای طراحان و سازندگان در مورد بهبودهای نوآورانه در عملکرد هواپیما فراهم کند.

در تولید هواپیما، هر قطعه برای صلاحیت پروازی خود نیاز به گواهینامه دارد، اما به طور فزاینده‌ای متوجه می‌شویم که قطعات پرینت سه‌بعدی به استاندارد صنعت تبدیل خواهند شد، زیرا ثبات، انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان آن‌ها در این زمینه ثابت شده است.

 

انقلاب صنعتی بعدی اکنون است

 

اولین هواپیمای کاملاً چاپ شده جهان توسط مهندسان دانشگاه ساوتهمپتون در سال 2011 طراحی و به پرواز درآمد.

از آن زمان، تأثیر خدمات چاپ سه بعدی در بخش هوافضا همچنان رو به رشد بوده است.

این یک فناوری است که انقلاب صنعتی دوم را رهبری می کند و می تواند به جایگاه هوافضا به عنوان صنعت آینده و آینده کمک کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد راه حل های چاپ سه بعدی میتوانید به بخش وبلاگ سایت مراجعه کنید!