Pierwsze użycie wydrukowanego w 3D elementu ze spiekanego tytanu w komercyjnym samolocie

W znaczącym kamieniu milowym zarówno dla przemysłu lotniczego, jak i wytwarzania przyrostowego, Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) zatwierdziła użycie spiekanych części tytanowych wytwarzanych przy użyciu procesu szybkiego osadzania plazmowego (RPD) firmy Norsk Titanium w samolotach Boeing 787 Dreamliner. Ta aprobata oznacza, że ​​po raz pierwszy tytanowy element konstrukcyjny wydrukowany w 3D został zatwierdzony do użytku w komercyjnym samolocie.

Norsk Titanium, amerykański dostawca drukowanych w 3D elementów konstrukcyjnych z tytanu dla przemysłu lotniczego, opracował proces RPD jako bardziej wydajną i opłacalną metodę produkcji części tytanowych. Proces wykorzystuje łuk plazmowy do stapiania drutu tytanowego w części o kształcie zbliżonym do netto, które są następnie obrabiane do ostatecznego kształtu. Proces RPD ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami produkcji, w tym mniejsze straty materiału, niższe koszty produkcji i krótsze czasy realizacji.

Boeing współpracuje z Norsk Titanium nad oceną procesu RPD do produkcji części tytanowych od 2015 roku. Firmy koncentrują się na opracowaniu rozwiązania spełniającego wysokie standardy bezpieczeństwa i jakości wymagane w przemyśle lotniczym.

Zatwierdzenie przez FAA jest znaczącym osiągnięciem dla Norsk Titanium i szerzej rozumianej branży wytwarzania przyrostowego. Stanowi to duży krok naprzód w akceptacji druku 3D jako opłacalnej metody produkcji komponentów lotniczych. Zastosowanie części ze spiekanego tytanu w samolotach komercyjnych może potencjalnie znacznie zmniejszyć wagę i poprawić efektywność paliwową tych samolotów.

Wykazano, że proces RPD jest skuteczny w produkcji części tytanowych na dużą skalę. Proces ten szczególnie dobrze nadaje się do produkcji skomplikowanych kształtów, które byłyby trudne lub niemożliwe do wyprodukowania przy użyciu tradycyjnych metod obróbki. Wykorzystanie druku 3D do części tytanowych może również pomóc w skróceniu czasu realizacji i kosztów związanych z produkcją tych części.

Zatwierdzenie przez FAA opierało się na rygorystycznym procesie testowania i certyfikacji. Części zostały poddane serii testów, w tym próbom rozciągania, zmęczenia i udarności, aby upewnić się, że spełniają te same wysokie standardy bezpieczeństwa i jakości, co części produkowane konwencjonalnie. Zatwierdzenie przez FAA jest świadectwem jakości procesów produkcyjnych Norsk Titanium oraz wytrzymałości spiekanych części tytanowych wytwarzanych w procesie RPD.

Oczekuje się, że w nadchodzących latach wzrośnie wykorzystanie spiekanych części tytanowych w samolotach komercyjnych. Przemysł lotniczy nieustannie poszukuje sposobów na zmniejszenie masy samolotów i poprawę ich efektywności paliwowej, a wykorzystanie części tytanowych jest postrzegane jako kluczowa strategia w osiąganiu tych celów. Zatwierdzenie procesu RPD przez FAA prawdopodobnie zachęci przemysł lotniczy do dalszych inwestycji w technologię wytwarzania przyrostowego.

Oprócz przemysłu lotniczego zastosowanie spiekanych części tytanowych ma również potencjalne zastosowania w innych gałęziach przemysłu. Na przykład przemysł medyczny coraz częściej wykorzystuje implanty tytanowe do różnych procedur, a proces RPD można wykorzystać do produkcji tych implantów w bardziej wydajny i opłacalny sposób.