Η πρώτη χρήση τρισδιάστατου εκτυπωμένου δομικού συστατικού πυροσυσσωματωμένου τιτανίου σε ένα εμπορικό αεροσκάφος

Σε ένα σημαντικό ορόσημο τόσο για την αεροδιαστημική βιομηχανία όσο και για την κατασκευή προσθέτων, η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Αεροπορίας (FAA) ενέκρινε τη χρήση εξαρτημάτων από πυροσυσσωματωμένο τιτάνιο που κατασκευάζονται με τη διαδικασία Rapid Plasma Deposition (RPD) της Norsk Titanium για αεροσκάφη Boeing 787 Dreamliner. Η έγκριση σηματοδοτεί την πρώτη φορά που ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο δομικό εξάρτημα τιτανίου έχει εγκριθεί για χρήση σε εμπορικό αεροσκάφος.

Η Norsk Titanium, ένας προμηθευτής τρισδιάστατης εκτύπωσης δομικών εξαρτημάτων τιτανίου με έδρα τις ΗΠΑ για την αεροδιαστημική βιομηχανία, ανέπτυξε τη διαδικασία RPD ως πιο αποτελεσματική και οικονομικά αποδοτική μέθοδο για την παραγωγή εξαρτημάτων τιτανίου. Η διαδικασία χρησιμοποιεί ένα τόξο πλάσματος για τη σύντηξη τροφοδοσίας από σύρμα τιτανίου σε μέρη σχεδόν διχτυού, τα οποία στη συνέχεια κατεργάζονται στην τελική τους μορφή. Η διαδικασία RPD έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής, όπως μειωμένα απόβλητα υλικών, χαμηλότερο κόστος παραγωγής και ταχύτερους χρόνους παράδοσης.

Η Boeing συνεργάζεται με τη Norsk Titanium για την αξιολόγηση της διαδικασίας RPD για την παραγωγή εξαρτημάτων τιτανίου από το 2015. Οι εταιρείες επικεντρώνονται στην ανάπτυξη μιας λύσης που πληροί τα υψηλά πρότυπα ασφάλειας και ποιότητας που απαιτούνται στην αεροδιαστημική βιομηχανία.

Η έγκριση από την FAA είναι ένα σημαντικό επίτευγμα για το Norsk Titanium και την ευρύτερη βιομηχανία παραγωγής προσθέτων. Αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην αποδοχή της τρισδιάστατης εκτύπωσης ως βιώσιμης μεθόδου παραγωγής για εξαρτήματα αεροδιαστημικής. Η χρήση εξαρτημάτων πυροσυσσωματωμένου τιτανίου σε εμπορικά αεροσκάφη έχει τη δυνατότητα να μειώσει σημαντικά το βάρος και να βελτιώσει την απόδοση καυσίμου αυτών των αεροσκαφών.

Η διαδικασία RPD έχει αποδειχθεί αποτελεσματική στην παραγωγή εξαρτημάτων τιτανίου μεγάλης κλίμακας. Η διαδικασία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για την παραγωγή πολύπλοκων σχημάτων που θα ήταν δύσκολο ή αδύνατο να παραχθούν χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους κατεργασίας. Η χρήση τρισδιάστατης εκτύπωσης για εξαρτήματα τιτανίου θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στη μείωση του χρόνου παράδοσης και του κόστους που σχετίζεται με την παραγωγή αυτών των εξαρτημάτων.

Η έγκριση από την FAA βασίστηκε σε μια αυστηρή διαδικασία δοκιμών και πιστοποίησης. Τα εξαρτήματα υποβλήθηκαν σε μια σειρά δοκιμών, συμπεριλαμβανομένων δοκιμών εφελκυσμού, κόπωσης και πρόσκρουσης, για να διασφαλιστεί ότι πληρούν τα ίδια υψηλά πρότυπα ασφάλειας και ποιότητας με τα συμβατικά κατασκευασμένα εξαρτήματα. Η έγκριση της FAA αποτελεί απόδειξη της ποιότητας των διαδικασιών κατασκευής της Norsk Titanium και της αντοχής των εξαρτημάτων από πυροσυσσωματωμένο τιτάνιο που παράγονται με τη διαδικασία RPD.

Η χρήση εξαρτημάτων συντηγμένου τιτανίου σε εμπορικά αεροσκάφη αναμένεται να αυξηθεί τα επόμενα χρόνια. Η αεροδιαστημική βιομηχανία αναζητά συνεχώς τρόπους για να μειώσει το βάρος των αεροσκαφών και να βελτιώσει την απόδοση καυσίμου τους, και η χρήση εξαρτημάτων τιτανίου θεωρείται βασική στρατηγική για την επίτευξη αυτών των στόχων. Η έγκριση της διαδικασίας RPD από την FAA είναι πιθανό να τονώσει περαιτέρω επενδύσεις στην τεχνολογία κατασκευής προσθέτων από την αεροδιαστημική βιομηχανία.

Εκτός από την αεροδιαστημική βιομηχανία, η χρήση εξαρτημάτων συντηγμένου τιτανίου έχει πιθανές εφαρμογές και σε άλλες βιομηχανίες. Για παράδειγμα, η ιατρική βιομηχανία χρησιμοποιεί ολοένα και περισσότερο εμφυτεύματα τιτανίου για διάφορες διαδικασίες και η διαδικασία RPD θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή αυτών των εμφυτευμάτων με πιο αποτελεσματικό και οικονομικά αποδοτικό τρόπο.