Как применяется 3D-печать в авиастроительной отрасли

Согласно прогнозу консалтинговой компании Gartner, к 2021 году самолеты будут на 75% собраны из элементов, которые напечатаны на 3D-принтере. Ее аналитики утверждают, что именно авиастроение – наиболее перспективная отрасль, где внедряются аддитивные технологии. Уже сейчас они применяются для печати прототипов и некоторых видов деталей.

Преимущества 3D-печати для авиастроения

Чем именно выгодны аддитивные технологии?

• Они помогают сократить время на производство объекта. Напечатать деталь быстрее и проще, чем сделать ее с помощью литья или фрезеровки. К тому же промышленные 3D-принтеры способны создавать разные виды объектов, а значит, все производственные мощности можно сосредоточить в одной локации. Используя принтер для объемной печати, французская компания Latécoère создала часть самолетной двери за два дня, что на 95% меньше обычного срока.
• Устройства для 3D-печати позволяют изготовить из цельного куска материала те детали, которые раньше можно было лишь собрать. Например, компания GE Aviation усовершенствовала форсунки, которые раньше состояли из 20 элементов. С помощью аддитивных технологий детали теперь делают цельнопечатными.

• В авиастроительной отрасли важен вес объектов и их элементов. С помощью 3D-печати детали получаются более легкими (что повышает эффективность их использования). Они делают летательный аппарат меньшим по весу – в итоге он использует значительно меньше топлива.
• Объемная печать снижает количество отходов производства на 70–95% процентов.

Активно использует аддитивные технологии компания Boeing – она печатает на 3D-устройстве отдельные детали. Принтер, который использует титан в качестве материала, позволяет сэкономить от $2 млн до $3 млн на каждой модели самолета 787 Dreamliner.

Аддитивные технологии в современном авиастроении

В корпорации General Electric есть целый отдел GE Additive, который развивает технологии 3D-печати. Там занимаются разработкой гигантского лазерного 3D-принтера, который будет применяться в авиастроении. Изготавливать детали принтер станет из металла (порошок титана, алюминия, железа) с помощью послойного метода. Уже сейчас General Electric печатает форсунки для двигателей, которые используют компании Airbus и Boeing.

Safran Helicopter Engines, которая производит авиадвигатели, создала целую линейку Aneto. Детали этих газотурбинных агрегатов напечатаны на 3D-принтере, сам двигатель на 30% мощнее, чем подобные ему установки. При этом устройство компактное и экономичное.

В России исследуют аддитивные технологии во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов. Тамошние инженеры проектируют 3D-печатные детали, предназначенные для двигателей самолетов МС-21.

Использование 3D-технологий в авиастроении способствует эффективному развитию отрасли, поскольку заменяет недешевые штамповку и литье. Аддитивные технологии также помогают сэкономить не только на материалах, но и на обслуживании готового самолета.