بدون شک یکی از اولین صنایعی که از فناوری ساخت افزودنی (AM) برای ساخت قطعات سبک وزن استفاده کرد، صنعت هواپیماسازی (بهینه سازی وزن بدون کاهش قدرت) بود. استفاده از تولید افزودنی در بخش هوافضا در حال حاضر در حال افزایش است. طبق نظرسنجی Strategic Market Research پیش بینی می شود که بازار پرینت سه بعدی هوافضا تا سال 2023 به 9.23 میلیارد دلار آمریکا با نرخ رشد مرکب سالانه 20.23 درصد برسد.
مسیرهایی برای چاپ سه بعدی فلزی در هوافضا
همانطور که قبلاً گفته شد، صنعت هوافضا مدتهاست که پرینت سه بعدی فلزی را به دلیل مزایای فراوان آن پذیرفته است و این مدل فناوری پس از سالها رشد به بلوغ رسیده است. صنعت هوافضا به طور کلی به دنبال راههایی برای افزایش پایداری بخش است، بنابراین پیشبینی میشود که این میزان پذیرش فقط در سالهای آینده افزایش یابد. از آنجایی که در سال های آینده به اجزای خلاقانه تری نیاز است، چاپ سه بعدی فلزی محبوبیت بیشتری پیدا خواهد کرد. همانطور که هواپیماها به سمت برق رسانی و منابع انرژی جایگزین مانند هیدروژن پیشرفت می کنند، آن دوران به زودی فرا خواهد رسید. توجه به این نکته مهم است که تغییرات در طراحی ساختاری کل هواپیما احتمالاً ضروری خواهد بود و یکی از مزایای اصلی این امر ممکن است استفاده از ساخت افزودنی باشد. این فناوریها به دلیل تواناییشان در ایجاد هندسههایی که با روشهای سنتی امکانپذیر نیست، شناخته شدهاند، این فناوریها کاربران را قادر میسازند تا طراحی، عملکرد و ایمنی سازه را به حداکثر برسانند.
علاوه بر این، انواع تکنیک های چاپ سه بعدی در دسترس است. به طور خلاصه، تمام فناوریهای فلزی هنگام بررسی فناوریهای مختلف افزودنی فلزی به کار گرفته شده در صنعت در نظر گرفته میشوند. یک مورد تجاری پایدار همیشه باید از طریق صرفه جویی عمدی در هزینه یا بهبود عملکرد ایجاد شود. فراتر از صدور گواهینامه قطعات، این بخش باید صنعتی سازی را در نظر بگیرد، جایی که ما می خواهیم قطعات بیشتری تولید کنیم. در حالی که سازههای هوا اغلب از فناوریهای رسوب انرژی مستقیم (DED) برای سرعت رسوب سریع و قابلیتهای بزرگ استفاده میکنند، موتورها از همجوشی بستر پودری برای قابلیتهای بازیابی با دقت بالا (یعنی قطعات پیچیده) استفاده میکنند.
فرآیند تولید افزودنی به مواد نیز بستگی دارد. مواد مورد استفاده نیز بر اساس شرایط استفاده و سناریوهای کاربردی تغییر می کنند. از آنجایی که خودروهای سبکتر به سوخت کمتری نیاز دارند، تیتانیوم نسبت استحکام به وزن بالایی را ارائه میکند که برای هوافضا ضروری است. از آنجایی که آنها می توانند در دمای نزدیک به نقطه ذوب خود عمل کنند، سوپر آلیاژهای مبتنی بر نیکل مانند Inconel در شرایط دمای بالا سودمند هستند. آلومینیوم یک رسانای حرارتی خوب است و در کاربردهای مبدل حرارتی به خوبی کار می کند. به طور کلی، موادی که اغلب با استفاده از تکنیکهای مرسوم برای صنعت هوافضا تولید میشوند، امکانات زیادی برای تولید افزودنی ایجاد میکنند.
با این حال، هنگامی که یک روش و یک ماده انتخاب شد، پرینت سه بعدی فلزی کاربردهای خلاقانه زیادی در صنعت هوافضا دارد. اکثر قطعات ساختاری پیچیده در شرایط دمای بالا کار میکنند، شامل انتقال حرارت یا حاوی گذرگاههای سیال هستند و چاپ افزودنی برای تولید چنین قطعاتی برای اجزای مهم موتور هوا مانند مبدلهای حرارتی، پروانهها، پیچها و غیره ایدهآل است.
هنگامی که به درستی اعمال شود، تولید افزودنی برتر است، بنابراین فناوری انتخاب شده باید برای نیازهای قطعه مناسب باشد. این باید در مراحل اولیه برنامه ریزی پروژه در نظر گرفته شود، اغلب حتی قبل از نوشتن یک کلمه. هرچه قطعه نهایی شما بهتر باشد، باید زودتر به مزایای تولید افزودنی فکر کنید. اگر با تمام محدودیت های مهندس در شروع مرحله طراحی موافق باشید، می توانید قسمت جذابی را ببینید، اما بدون محدودیت و بدون توجه به روش های تولید طراحی شده است.