Memandangkan industri penerbangan terus berjuang dengan peningkatan kos dan kebimbangan kelestarian alam sekitar jangka panjang, mungkin terdapat penyelesaian yang boleh membantu menangani kedua-dua kesukaran. Bahagian pesawat pada masa ini boleh dicetak 3D, yang bukan sahaja membantu mengurangkan pelepasan tetapi juga menyediakan pilihan pembuatan yang lebih berpatutan. Malah, Boeing mendakwa bahawa dengan menggunakan bahagian yang dilukis 3D, ia boleh menjimatkan $3 juta setiap pesawat.
Adalah idea yang baik untuk mempunyai pelan sandaran untuk berjaga-jaga. Pada masa hadapan, komponen enjin penting dan bahagian penting lain pesawat mungkin akan dibina dengan cara ini. Tetapi bagaimanakah percetakan 3D akan menjejaskan perkakasan dan sistem yang penting untuk mengekalkan keselamatan? Bagaimanakah cara mengamalkan pemikiran pencetakan 3D pada barisan pemasangan mempengaruhi keseluruhan sektor penerbangan?
Kelebihan komponen pesawat cetakan 3D
Faedah menggunakan komponen percetakan 3D pada kapal terbang melangkaui penjimatan kewangan. Di samping itu, pembuatan akan menjadi lebih cepat dan lebih tepat, dan jejak karbonnya akan menjadi kurang.
Mulakan dengan prototaip. Masa yang dijimatkan untuk mencipta prototaip atau model baharu dengan komponen pencetakan 3D mungkin berjumlah beribu-ribu jam, berbanding hari atau minggu. Membandingkan percetakan 3D dengan pengeluaran tradisional, ia juga lebih mudah untuk membuat pelarasan kerana anda boleh dengan cepat menghasilkan dan menilai prototaip yang murah menggunakan bahan yang lebih murah. Dalam erti kata lain, menggunakan bahan yang lebih ringan dan lebih murah daripada hasil akhir, anda boleh mensimulasikan rupa bahagian pesawat dan menggunakannya untuk ujian dan analisis aerodinamik., dan membuat pelarasan sebelum melabur dalam bahagian logam kos penuh.
Selain itu, percetakan 3D menjadikan pembuatan lebih suaimanfaat dan tepat, terutamanya apabila ia berkaitan dengan jig yang digunakan dalam proses pembuatan. Bahagian yang dihasilkan melalui pembuatan tradisional mesti dipasang pada tempatnya dengan lekapan, seperti pin logam, semasa pemesinan untuk mengehadkan varians dan ralat dari satu item ke item seterusnya. Bagaimanapun pengeluar tradisional terus menghadapi kesukaran kerana masa atau perbelanjaan yang diperlukan untuk menghasilkan beribu-ribu lekapan. Sebaliknya, pencetakan 3D membolehkan perniagaan menghasilkan barangan dengan 40 peratus kurang wang dan buruh berbanding sebaliknya.
Akhir sekali, semua masa dan usaha yang disimpan dalam prototaip dan pengeluaran membolehkan pengeluaran lebih banyak bahagian dengan tenaga dan pembaziran yang kurang. Mengutamakan pembuatan yang lebih mampan sepatutnya diberikan kerana ia menyumbang lebih daripada satu perlima daripada jumlah pelepasan karbon dunia. Pengurangan besar dalam jejak karbon dicapai melalui percetakan 3D, yang boleh mengurangkan penggunaan bahan sehingga 90 peratus .
Adakah percetakan 3D di ruang udara selamat?
Namun, terdapat isu keselamatan yang ketara dengan pencetakan 3D kerana cara ia beroperasi. Daripada mengukir bahagian daripada blok bahan berat, pencetakan 3D bergantung pada lapisan bahan ringan untuk membuat bahagian. Produk akhir yang lebih lemah, berliang atau rapuh selalunya merupakan kesan sampingan daripada proses penyingkiran. FAA mengambil sedikit masa untuk mengesahkan bahawa bahagian pencetakan 3D lebih berkemungkinan gagal atau rosak berbanding yang dibuat secara tradisional kerana kriteria pensijilan perkakasan yang ketat. Memandangkan titanium kini boleh dicetak 3D, teknologi baharu telah menjadikan bahan dan produk siap lebih kuat daripada sebelumnya, dan pensijilan mungkin berjalan dengan lebih pantas.
Lagipun, prosedur dan garis panduan keselamatan yang digunakan untuk pesawat cetak 3D dan bahagian yang membuatnya cukup teliti untuk menjamin bahawa mana-mana bahagian cetakan 3D yang tergulung pada pesawat tidak menjejaskan keselamatan. Untuk memastikan bahawa pencetakan 3D hanya sesuai untuk bahagian yang tidak kritikal keselamatan, atau pemeriksaan dan ujian yang mencukupi diperlukan untuk memastikan keselamatan orang dan pesawat, DO-254 dan piawaian yang setanding untuk perkakasan aeroangkasa memerlukan ujian yang mendalam dan jaminan kualiti.
Trend dalam percetakan 3D dalam penerbangan
Sebahagian kecil bagaimana avionik berkembang ialah pencetakan 3D. Namun, cara pengeluar pesawat berfikir tentang pematuhan dan pensijilan mungkin berubah akibat paradigma percetakan 3D.
Beberapa isu rantaian bekalan yang dihadapi oleh industri pesawat hari ini mungkin dapat diselesaikan dengan percetakan 3D yang dipertingkatkan. Akibatnya, ia mungkin menyokong mobiliti udara bandar (UAM). Idea di sebalik UAM ialah satu hari nanti kita semua boleh memilih untuk menggunakan teksi udara sebagai ganti atau sebagai tambahan kepada kereta konvensional. Tetapi kami memerlukan banyak pesawat yang lebih kecil untuk UAM berfungsi. Prosedur ini boleh dibuat lebih mudah dengan percetakan 3D.
Selain itu, sama seperti pencetakan 3D boleh memudahkan pendekatan blok binaan kepada pembuatan pesawat pada masa hadapan, kami juga melihat industri mengamalkan pemikiran "garis pemasangan" apabila ia berkaitan dengan pematuhan perisian dan perkakasan serta blok bangunan pensijilan untuk avionik.
Sebagai contoh, templat ialah bahagian penting dalam pematuhan dan pensijilan kerana ia membenarkan pengeluar dan pemaju pesawat memperakui reka bentuk baharu dengan cara yang cekap dan boleh diulang.
Mungkin suatu hari nanti anda akan menaiki pesawat bercetak 3D 100 peratus, dan mungkin suatu hari nanti, anda akan mengenali teksi udara seperti Uber hari ini.