航空宇宙製造における 3D プリントの利点は何ですか?

Aug 31, 2023

ボーイングは、3D プリント部品によってボーイング 787 型機 1 台につき 200 万ドルから 300 万ドルを節約できると見込んでいます。

最近、Simple Flying は、OEM が採用した積層造形 (AM) 技術の結果としてゼネラル エレクトリック GE9X エンジンの重量が削減されたことを強調しました。 同社は、コンピュータ支援設計 (CAD) と、特殊な材料を何層にも重ねて正確な幾何学的形状に蒸着するように機械に指示する 3D 印刷ソフトウェアを通じて、300 を超えるエンジン部品をわずか 7 つに結合しました。 このプロセスは、パーツ全体が作成されるまで繰り返されます。

強度要件に応じて、部品はエンジンに取り付ける前に広範なテストを受ける必要があります。 電子ビーム溶解 (EBM) や直接金属レーザー溶解 (DMLM) などの高度な AM テクノロジーが、AM の成長の多くを推進します。 これらのプロセスにより、航空、航空宇宙などの分野で高価値の部品や機能的なプロトタイプが生産されます。 この記事では、航空宇宙産業における 3D プリントの用途と利点について説明します。

3D プリンティングは、製造業においてはもはや新しい技術でも革新的な技術でもありません。 プロセスの簡素化と軽量化という利点により、航空宇宙用途で広く使用されています。 民間航空機および軍用航空機の部品は、より低コストで、より短いリードタイムで、より軽量に製造されています。 また、このテクノロジーにより、OEM は設計を最終決定する前にいくつかのプロトタイプを製造およびテストすることで、設計をより柔軟にデジタル化できるようになります。

エアバス サービスの子会社であるサテア 3D プリントでは、欧州メーカーの A320 ファミリー航空機のスペアパーツを製造しています。 25 年前の A320 の設計には、耐空性適合性の認定を受けた金属印刷された交換部品を使用できます。 3D プリントされた部品は、A320 翼端フェンスの元のサプライヤーが製造上の問題を抱えていたときに使用されました。

この部品がなければ航空機は運用できないため、Satair は製造プロセスを 3D プリンターに切り替え、これにより問題が解決され、将来の欠品のリスクがなくなりました。 Satair社の積層造形ソリューション責任者であるフェリックス・ハマーシュミット氏は、Aviation Todayに次のように語った。

「従来のサプライヤーに問題があったため、将来的には供給不足となり航空機の運航停止につながる恐れがありました。部品を積層造形に切り替えることで問題は解決し、今後も供給を確保することができました」これから何十年もかかるだろう。」

この部品は、国際耐空証明規制を満たす能力が繰り返し実証されている一般的に使用される積層造形材料であるチタンを使用して製造されています。

別の大手航空宇宙メーカーであるハネウェル エアロスペースは、飛行に不可欠なエンジン部品に 3D プリントを使用しています。 これらのコンポーネントは、ATF3-6 ターボファンを含む一部のハネウェル エンジンの高温セクション内およびその周囲にベアリングを収容しています。 これらのエンジンの使用の一例は、フランス海軍がパトロールや捜索救助任務に使用しているダッソー ファルコン 20G です。

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GE アビエーションは、GE90 のコンプレッサー入口温度センサー ハウジングを含むさまざまなエンジン部品に 3D プリント技術を使用しました。 ボーイングは、航空機のさまざまな部品やアセンブリに対する積層造形の利用を拡大することを目指しています。 ボーイング社は、3D プリンティングを使用して 787 ドリームライナーの部品を製造することで、1 機あたり約 200 万ドルから 300 万ドルを節約できると見込んでいます。

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ライター - オマールは航空愛好家であり、博士号を取得しています。 航空宇宙工学の博士号を取得。 オマール氏は長年にわたる技術および研究の経験を活かし、研究に基づいた航空実務に注力することを目指しています。 仕事とは別に、オマールは旅行、航空現場の訪問、飛行機の観察に情熱を持っています。 カナダのバンクーバーに拠点を置く