کاربرد فناوری پرینت سه بعدی در صنعت هوافضا و حمل و نقل

چرا پرینت سه بعدی (ساخت افزودنی) در صنایع هوافضا و حمل و نقل تا این حد پربازده است؟

پرینت سه بعدی تکنولوژی نوپایی است که وارد صنعت هوافضا و حمل و نقل شده و کاربردهای شگفت‌انگیزی از خود بجای گذاشته است. این صنایع جزء اولین صنایعی بودند که این فناوری در آن‌ها استفاده شد. در این صنعت ماهیت کار به این شکل است که برآورد هزینه‌ها زیاد در اولویت نیست. حجم کار بسیار بالا و ساخت قطعات در تعداد کم ولی با کیفیت و دقت بالا صورت می‌گیرد.

به همین دلیل ساخت قطعات با کمک فناوری پرینت سه بعدی برای صنایع هوافضا و حمل و نقل از فیلترهای سخت گیرانه‌ای برای تایید کیفیت فنی آنها عبور می‌کند. همچنین برای ساخت قطعات و سازه‌های آن توسط پرینتر سه بعدی از مواد و مصالح در ظرفیت بالا استفاده می شود.

بر خلاف فرآیندهای کاهشی الزامی برای تبدیل بیلت‌های گران(شمش‌های گرد) تیتانیوم به تراشه برای ساخت قطعات وجود ندارد؛ برای همین شما مجبور نخواهید بود برای سرعت بخشیدن به روند کار، مدت زمانی زیادی منتظر بمانید. در این صنعت هم مانند صنایع دیگر تلاش‌هایی برای تقویت دوام و استحکام سازه‌های ساخته شده حتی برای قطعات فلزی با کمک فناوری پرینت سه بعدی در ماشین‌های پیشران مانند راکت و موتور جت انجام شده است.

پرینت سه بعدی در هوافضا و حمل و نقل
پرینت سه بعدی در هوافضا و حمل و نقل

سازه‌های ساخته شده با کمک فناوری پرینت سه بعدی در صنعت هوافضا و حمل و نقل

استفاده از فناوری پرینت سه بعدی به خاطر کیفیت و دقت بالا در ساخت قطعات در دستگاه‌های پرینتر سه بعدی در صنعت هوافضا و حمل و نقل بسیار مورد استقبال واقع شده است. در ادامه ساخت قطعات هواپیما با کمک فناوری پرینت سه بعدی را بیشتر مورد بررسی قرار می دهیم.

  • ساخت سازه‌های داخلی و بدنه هواپیما با کمک فناوری پرینت سه بعدی

فناوری پرینت سه بعدی می‌تواند برای ساخت سازه‌های سبک‌تر برای قطعات داخلی هواپیما مانند اتاق خدمه و ادوات لیزری جهت ساخت مجراهای هوایی مورد استفاده قرار گیرد. قطعاتی که دارای مهندسی پیچیده هستند را می‌توان با این فناوری بدون ایجاد خمش و افزودن قطعات اضافه ساخت. حتی برای ساخت خود هواپیما با استفاده از مصالح چندگانه و طراحی بهینه، ساخت سازه‌های هم ترازی، ساخت سازه‌های سوخت رسانی و امکان به کارگیری گیره‌های رشته‌ای با کمک فناوری پرینت سه بعدی امکان پذیر شده است.

ساخت سازه هوافضا با پرینت سه بعدی
ساخت سازه هوافضا با پرینت سه بعدی

برای ساخت سازه‌های حساس تر و پیچیده و ظریف‌تر مانند اصلاح زه‌های T شکل اکسترود شده جهت اتصال باله‌ها به هواپیما، این فناوری در حال گذراندن مراحل آزمایشی است. با تکمیل آزمایش‌های لازم می توان به ساخت باله‌های ابتکاری به کمک مصالح قوی‌تر و مستحکم‌تر اقدام کرد اما در حال حاضر امکان ساخت چنین قطعاتی با بکارگیری بیلت‌ها امکان پذیر نیست.

  • ساخت دران‌ها و پهپادها با کمک فناوری پرینت سه بعدی

بزرگترین کاربرد استفاده از فناوری پرینت سه بعدی در صنایع هوافضا و حمل و نقل ساخت دران‌ها و پهپادها است. چرا که این فناوری می‌تواند قطعات مهندسی پیچیده برای ارتقای عملکرد با وزنی کم را ممکن کند. در حال حاضر نوعی از این هواپیماهای کوچک با باله‌های ویژه به روش لیزری ساخته شده و در آزمایشات انجام شده، عملکرد خوبی داشته است.

در حال حاضر آزمایش‌هایی در زمینه تیک آف و فرود هواپیماهای بدون سرنشین طراحی شده توسط Honeywell International انجام می‌شود. این مدل مبنای طراحی یک فن کانالی بوده و برای اهداف نظارتی و دیگر کاربردهای مشابه مناسب است. آزمایش های دیگری بر روی این هواپیماهای بدون سرنشین ساخته شده با کمک فناوری پرینت سه بعدی برای زمان تصادف و برخورد آنها و نحوه از هم پاشیدگی شان انجام شده است.

ساختار های باله‌ای تطبیقی و مخزن‌های سوخت برای تجهیزات الکتریکی پیچیده و ظرفیت ترابری، در حال توسعه و پیشرفت است. توسعه و پیشرفت ساختارهای باله‌های منفعل تطبیقی در ساخت هواپیماهای بادوام و فراز بالا(high-altitude) بسیار حائز اهمیت است. چرا که بهینگی بیشتری را به واسطه‌ی شکل گیری اشکال و قطعات به صورت خودکار در مواجهه با شرایط محیطی مختلف ارائه می‌دهد.

  • ساخت کامپوزیت‌ها با کمک فناوری پرینت سه بعدی
استفاده از فناوری پرینت سه بعدی در ساخت کامپوزیت‌ها هم بسیار کاربردی است. استفاده از روش‌های سنتی پیچ و مهره در اتصال قطعات هواپیما ها، لایه کامپوزیتی را بسیار ضخیم و سنگین می‌کند. مجراهای باری پیچیده را هم می‌توان با قطعات کامپوزیتی ساخت. با استفاده از این فناوری می‌توان قطعات کامپوزیتی سبک‌تر و با عملکرد و کارایی بالاتر ساخت. فناوری پرینت سه بعدی تنها برای ساخت کامپوزیت‌ها مورد استفاده نیست بلکه با آن می‌توان لوازم و ابزارآلات مورد نیاز برای ساخت کامپوزیت‌ها را هم تولید کرد. با استفاده از این فناوری هم می‌توان باله‌ها را از جنس پلیمرهای شکل پذیر برای mandrel استفاده کرد که به حالت الاستومریک سوئیچ شود و خاصیت چرخشی پیدا کند.
  • ساخت سیستم های پیشران با کمک فناوری پرینت سه بعدی

هم اکنون تمایل و تقاضاهایی برای ساخت قطعات و بلوک‌هایی از موتور جت با کمک فناوری پرینت سه بعدی وجود دارد. تکنیک و روش‌های زیادی برای ساخت تیغه‌های پرتوان با ساختارهای شیشه‌ای با استفاده از این فناوری وجود دارد. تولید کنندگان به دنبال تولید مستقیم دیسک‌های تیغه‌ای متفاوت، توسعه تکنیک‌های تعمیر قطعات و تولید ابزارهایی برای قالب‌ریزی قطعات تیغه‌ها با هندسه‌های چند وجهی برای خنک سازی آنها هستند.

از دیگر کاربردهای فناوری پرینت سه بعدی در صنایع هوافضا ساخت ابزار توکار، احتراق اتاقک‌ها و سازه‌های سوخت رسانی است. نهاد Aerospace Corp سال‌ها است که برای تولید موتورهای راکت سوخت جت با کانال‌های رادیال پنهان بر روی فناوری پرینت سه بعدی مطالعه و تحقیق می‌کند. نتیجه این تحقیقات تعریف پروفایل سوخت برای عملکرد بهبود یافته و بهینه کردن سوخت نسبت به مقدار اکسیداسیون است. با وجود ساخت افزودنی می‌توان در مصرف مصالح بهینه سازی کرد، آزادی عمل برای طراحی اشکال هندسی پیچیده داشت و هزینه تولید برخی سازه‌ها را کاهش داد. زمان توسعه و در نتیجه بازاریابی کمتر شده و امکان عرضه محصولِ تقاضا شده افزایش یافته است و اکنون می توان قطعات یدکی متمرکزتر را تولید کرد.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.