Be abejo, viena iš pirmųjų pramonės šakų, pradėjusių naudoti priedų gamybos (AM) technologiją lengvoms dalims kurti, buvo orlaivių pramonė (optimizuoti svorį nepakenkiant stiprumui). Šiuo metu priedų gamybos panaudojimas aviacijos ir kosmoso sektoriuje auga. Remiantis Strategic Market Research apklausa, numatoma, kad aviacijos ir erdvės 3D spausdinimo rinka iki 2023 m. pasieks 9,23 mlrd. JAV dolerių, o bendras metinis augimas sieks 20,23 proc.
Metalo 3D spausdinimo aviacijos erdvėje keliai
Kaip jau buvo sakyta, aviacijos pramonė jau seniai naudojasi metalo 3D spausdinimu dėl daugybės privalumų, o šis technologijos modelis tapo subrendęs po daugelio metų augimo. Visa aviacijos ir kosmoso pramonė ieško būdų, kaip padidinti sektoriaus tvarumą, todėl prognozuojama, kad ateinančiais metais šis įsisavinimo tempas tik didės. Kadangi ateinančiais metais reikės daugiau naujoviškų komponentų, metalo 3D spausdinimas taps populiaresnis. Orlaiviams tobulėjant elektrifikacijos ir alternatyvių energijos šaltinių, tokių kaip vandenilis, link, ši era netrukus ateis. Svarbu pažymėti, kad tikriausiai prireiks viso lėktuvo konstrukcijos modifikacijų ir kad vienas iš pagrindinių privalumų gali būti priedų gamybos naudojimas. Šios technologijos, žinomos dėl savo gebėjimo sukurti geometrines formas, kurių neįmanoma naudoti tradiciniais metodais, leidžia vartotojams maksimaliai padidinti konstrukcijos dizainą, našumą ir saugumą.
Be to, yra įvairių 3D spausdinimo būdų. Trumpai tariant, nagrinėjant įvairias pramonėje naudojamas metalo priedų technologijas, atsižvelgiama į visas metalo technologijas. Tvarus verslo pagrindas visada turėtų būti sukurtas sąmoningai taupant išlaidas arba gerinant našumą. Be komponentų sertifikavimo, sektorius turi apsvarstyti industrializaciją, kai norime pagaminti daugiau dalių. Nors aerostruktūros dažnai naudoja nukreiptos energijos nusodinimo (DED) technologijas dėl greito nusodinimo greičio ir didelio dydžio galimybių, varikliai naudoja miltelių sluoksnį, kad būtų galima labai tiksliai atkurti (ty sudėtingas dalis).
Priedų gamybos procesas taip pat priklauso nuo medžiagų. Naudojamos medžiagos taip pat keičiasi atsižvelgiant į naudojimo sąlygas ir taikymo scenarijus. Kadangi lengvesnėms transporto priemonėms reikia mažiau degalų, titanas pasižymi dideliu stiprumo ir svorio santykiu, o tai būtina aviacijai. Nikelio pagrindu pagaminti superlydiniai, tokie kaip Inconel, yra naudingi esant aukštai temperatūrai, nes jie gali veikti esant temperatūrai, artimai lydymosi temperatūrai. Aliuminis yra geras šilumos laidininkas ir gerai veikia šilumokaičiuose. Apskritai, medžiagos, kurios dažnai gaminamos naudojant įprastus aviacijos ir kosmoso pramonės metodus, suteikia puikių priedų gamybos galimybių.
Tačiau pasirinkus metodą ir medžiagą, metalo 3D spausdinimas turi daug kūrybingų pritaikymų aviacijos ir kosmoso pramonėje. Dauguma sudėtingų konstrukcinių dalių veikia aukštos temperatūros sąlygomis, yra susijusios su šilumos perdavimu arba turi skysčių kanalus, o priedinis spausdinimas idealiai tinka tokioms svarbioms aviacinių variklių sudedamosioms dalims, pvz., šilumokaičiams, sparnuotėms, spiralėms ir kt., gaminti.
Tinkamai pritaikius priedų gamyba išsiskiria, todėl pasirinkta technologija turi atitikti detalės reikalavimus. Į tai reikia atsižvelgti ankstyvame projekto planavimo etape, dažnai net prieš parašant vieną žodį. Kuo geresnis bus baigtas komponentas, tuo anksčiau turėtumėte pagalvoti apie priedų gamybos pranašumus. Jei sutiksite su visais inžinieriaus apribojimais projektavimo etapo pradžioje, pamatysite patrauklią dalį, tačiau ji buvo sukurta be apribojimų ir neatsižvelgiant į gamybos metodus.