Fyrsta notkun þrívíddarprentaðra burðarvirkis sintra títaníhluta í atvinnuflugvélum

Sem mikilvægur áfangi fyrir bæði fluggeimiðnaðinn og aukefnaframleiðslu, hefur Alríkisflugmálastofnunin (FAA) samþykkt notkun á hertu títanhlutum sem framleiddir eru með því að nota Norsk Titanium hraða plasmaútfellingu (RPD) ferli fyrir Boeing 787 Dreamliner flugvélar. Samþykkið markar í fyrsta sinn sem þrívíddarprentaður títaníhlutur hefur verið samþykktur til notkunar í atvinnuflugvélum.

Norsk Titanium, bandarískur birgir þrívíddarprentaðra títaníhluta fyrir geimferðaiðnaðinn, þróaði RPD ferlið sem skilvirkari og hagkvæmari aðferð til að framleiða títaníhluti. Ferlið notar plasmaboga til að bræða títanvír hráefni í næstum netlaga hluta, sem síðan eru unnar í endanlega mynd. RPD ferlið hefur ýmsa kosti fram yfir hefðbundnar framleiðsluaðferðir, þar á meðal minni efnissóun, lægri framleiðslukostnað og hraðari afgreiðslutíma.

Boeing hefur unnið með Norsk Titanium að því að meta RPD-ferlið við framleiðslu á títanhlutum frá árinu 2015. Fyrirtækin hafa lagt áherslu á að þróa lausn sem uppfyllir þá háu kröfur um öryggi og gæði sem krafist er í fluggeimiðnaðinum.

Samþykki FAA er verulegur árangur fyrir Norsk Titanium og víðari aukefnaframleiðsluiðnaðinn. Það táknar stórt skref fram á við í samþykki þrívíddarprentunar sem raunhæfrar framleiðsluaðferðar fyrir geimþætti. Notkun hertra títanhluta í atvinnuflugvélum hefur tilhneigingu til að draga verulega úr þyngd og bæta eldsneytisnýtingu þessara flugvéla.

Sýnt hefur verið fram á að RPD ferlið sé árangursríkt við að framleiða stórfellda títanhluta. Ferlið hentar sérstaklega vel til framleiðslu á flóknum formum sem erfitt eða ómögulegt væri að framleiða með hefðbundnum vinnsluaðferðum. Notkun þrívíddarprentunar fyrir títanhluta gæti einnig hjálpað til við að draga úr afgreiðslutíma og kostnaði við framleiðslu þessara hluta.

Samþykki FAA var byggt á ströngu prófunar- og vottunarferli. Hlutarnir voru háðir rafhlöðu prófana, þar á meðal tog-, þreytu- og höggprófanir, til að tryggja að þeir uppfylltu sömu háu kröfur um öryggi og gæði og venjulega framleiddir hlutar. Samþykki FAA er til vitnis um gæði framleiðsluferla Norsk Titanium og styrk hertu títanhlutanna sem framleiddir eru með RPD ferlinu.

Gert er ráð fyrir að notkun hertra títanhluta í flugvélum muni aukast á næstu árum. Geimferðaiðnaðurinn er stöðugt að leita leiða til að draga úr þyngd flugvéla og bæta eldsneytisnýtingu þeirra og er litið á notkun títaníumhluta sem lykilstefnu til að ná þessum markmiðum. Samþykki FAA á RPD ferlinu er líklegt til að ýta undir frekari fjárfestingar í tækni til viðbótarframleiðslu í geimferðaiðnaðinum.

Til viðbótar við geimferðaiðnaðinn hefur notkun á hertu títanhlutum hugsanlega notkun í öðrum atvinnugreinum. Til dæmis notar lækningaiðnaðurinn í auknum mæli títanígræðslur fyrir ýmsar aðgerðir og hægt væri að nota RPD ferlið til að framleiða þessi ígræðslu á skilvirkari og hagkvæmari hátt.