3D печать в авиации

26 апреля 2013, 14:44

Компания GE Aviation пришла к решению об изменениях методов производства. Её авиационное подразделение является одним из самых крупных поставщиков самолетных двигателей в мире. Этот департамент намерен изготавливать топливные форсунки с помощью 3D печати вместо литья и сварки. Со временем эта технология охватит и другие отрасли: производство газотурбинных установок, изготовление медицинского оборудования и прочее.

Аддитивное производство – это создание изделия при помощи наложения или добавления тонких слоев материала, таким образом, промышленная 3D печать уже используется для создания узконаправленных товаров, например, имплантатов в медицине и пластмассовых прототипов чего-либо. Массовая «печать» деталей самолетных двигателей из сплавов металла – важный этап этой технологии. Разговоры о 3D печати давно у всех на устах, но, именно сейчас 3D печать находится на пике популярности и широко применяется.

Модели держателей для авиадвигателей, изготовленные на 3D принтере

Осенью 2012 года GE  приобрела несколько компаний с новыми разработками в сфере автоматизированного прецизионного производства из металлов. Компания собирается к 2015 или началу 2016 года применять 3D напечатанные форсунки в новом двигателе. Как сообщается, стоимость заказов достигает $22 млрд. Каждый двигатель будет содержать от 10 до 20 форсунок, таким образом, на протяжении 3 лет GE нужно выпускать по 25 000 штук за год.

Выбор новой технологии компания связывает с меньшим расходом материала для аддитивного производства. Это понижает издержки и дает возможность самолетам экономить топливо, потому что модели получаются более легкими. Общепринятый метод заключается в том, что в одну деталь соединяются примерно 20 мелких компонентов – такой процесс требует большой затраты труда и значительного количества материала, от которого остается много отходов. В данном случае применяют порошок из хрома и кобальта. Компьютер управляет лазером, который плавит его в указанных местах, создавая слои толщиной 20 мкм. Такой способ является более быстрым, нежели ручная сварка, поскольку устройство может работать круглые сутки.

Другие подразделения GE и конкуренты компании тщательно следят за экспериментом. Группа, которая занимается производством крупных газотурбинных и ветроустановок уже назвала детали, которые возможно изготовить благодаря аддитивному процессу. Они разработали способ печати дорогих керамических преобразователей физических сигналов в электрические, которые необходимы для УЗИ оборудования.

Отказ от технологий литья и станочной обработки откроет невероятные возможности для проектировщиков. С оборудованием, работающим по аддитивной технологии, возможно создавать другие формы, не обращая внимания на производственные ограничения.

К тому же количество материалов, которые намеренно созданы для 3D печати, постоянно растет. GE Aviation заинтересована в хромоникелевых, титановых и алюминиевых сплавах. Таким образом, разные детали изготавливаются из разных сплавов, что невозможно при использовании литья. К примеру, один конец лопасти турбины можно изготовить из прочного материала, а другой – из материала, который устойчив к нагреванию.

Пока что это компьютерные модели. Топливная форсунка имеет такие маленькие размеры, что может поместиться на ладони, именно она и будет первопроходцем  в серьёзном эксперименте аддитивной технологии.


Представляем Kayan: эксклюзивный 3D печатный абажур для Plumen

United Nude представляет коллекцию 3D печатной обуви от Захи Хадид и Бена ван Беркеля

Алексис Уолш представляет новую модную коллекцию LYSIS Collection, созданную с помощью 3D печати