Tkanka organowa, budynki, ubrania, samochody, instrumenty muzyczne, słodkie ciastka – nawet zbroja kota. Czego nie mogą zrobić drukarki 3D? Było tak wiele szumu wokół kreatywnych zastosowań i przełomowych odkryć naukowych napędzanych przez technologię druku 3D, że łatwo przeoczyć to, co dzieje się w branży.
Ten tekst jest pierwszym z serii poświęconej transformacyjnemu wpływowi druku 3D na szereg branż. Na początek przyjrzymy się roli technologii druku 3D w komercyjnym przemyśle lotniczym i kosmicznym.
Przemysł lotniczy i kosmiczny jest jednym z największych odbiorców druku 3D
Przemysł wytwórczy odegrał ważną rolę w tworzeniu tego, czym jest obecnie druk 3D. Światowi producenci, tacy jak na przykład BMW, od trzech dekad stosują technologię druku 3D. Jednym z największych odbiorców druku 3D jest przemysł lotniczy i kosmiczny, który stanowi prawie jedną piątą rynku.
Mniej części + obniżona waga = zwiększona trwałość?
Jedną z głównych zalet druku 3D jest to, że upraszcza on skomplikowane części. Dzięki technologii druku 3D, system zbudowany wcześniej poprzez połączenie wielu komponentów może być zredukowany do jednej części. Przynosi to szereg korzyści, w tym łatwiejsze zarządzanie i modyfikacje oraz mniej niepewności co do zapotrzebowania.
GE jest dobrym przykładem. Stosując tradycyjne metody produkcji, wykorzystałaby 20 różnych części do skonstruowania dyszy paliwowej. Teraz, dzięki nadrukowi 3D, dysza paliwowa stosowana w silnikach LEAP jest jednym elementem. GE twierdzi, że trwałość wzrosła pięciokrotnie, a sama część jest o 25% lżejsza. Dzięki nakładaniu materiału tylko tam, gdzie jest on potrzebny – na przykład w punktach nacisku – technologia druku 3D znacznie zmniejsza wagę. W tym przypadku ulepszenia konstrukcyjne zaowocowały oszczędnością paliwa na poziomie 15%. Dysze z nadrukiem 3D są obecnie produkowane seryjnie i GE spodziewa się wyprodukować ich ponad 30 000 do końca 2019 roku.
Jak producenci samolotów wykorzystują drukowanie 3D?
Według Airbusa CTO Grazia Vittadini, druk 3D może zmniejszyć całkowitą wagę samolotu nawet o 55%. Airbus współpracuje z firmą Materialise przy produkcji części plastikowych z nadrukiem 3D dla swojego samolotu A350 XWB.
W międzyczasie Boeing współpracuje z GE nad Boeingiem 777X, który będzie posiadał sześć części z nadrukiem 3D wewnątrz swoich silników GE. Oprócz dyszy paliwowej GE, w silniku zastosowane zostaną również wymienniki ciepła i separatory, mieszalniki paliwa i czujniki temperatury. Boeing inwestuje również w metalową firmę Digital Alloy z nadrukiem 3D, aby uzyskać szybki dostęp do tanich, wysokiej jakości części. Boeing wykorzystuje w swoich produktach ponad 60.000 drukowanych części 3D dla sektora komercyjnego, obronnego i kosmicznego.
Co to oznacza? Gothait od samego początku był w czołówce firm zajmujących się drukiem 3D i zrobił tyle samo, ile ktokolwiek inny, aby kształtować obecny przemysł. Opisał nam przyszłość, w której wnętrze samolotu zostało całkowicie przeprojektowane tak, aby zawierało szereg elementów drukowanych w 3D, takich jak lekkie klamry pasów bezpieczeństwa. Podobnie jak w przypadku wielu części przeprojektowanych do druku 3D, klamry będą nie tylko mocniejsze i bezpieczniejsze, ale również znacznie lżejsze. Podczas gdy konsumenci wymagają więcej udogodnień na pokładzie, linie lotnicze starają się zmniejszyć wagę samolotu, co jest bezpośrednio związane z poziomem zużycia paliwa, zwłaszcza podczas startu.
Dzięki zastosowaniu lepiej zaprojektowanych i lżejszych drukowanych części 3D, producenci mogą znacznie zmniejszyć wagę samolotu. Zaowocuje to mniejszym zużyciem paliwa, większą efektywnością, obniżeniem kosztów i ostatecznie tańszymi lotami.
Jednak jeśli chodzi o wykorzystanie druku 3D w produkcji przemysłowej, lotnictwo i kosmonautyka nie są jedynymi pionierami. Zapraszamy do obejrzenia tego miejsca na nasze kolejne stanowisko z tej serii, które będzie koncentrować się na branży opieki zdrowotnej.
