Поставщик услуг ТОиР Lufthansa Technik и Premium AEROTEC, дочерняя компания Airbus, сделали новый шаг вперед, разработав первую в мире 3D-печатную несущую металлическую деталь, одобренную для использования на самолете.
Созданная в Центре аддитивного производства Lufthansa Technik, эта знаковая запасная часть представляет собой "A-Link" для использования в противообледенительной системе двигателя IAE-V2500. Этот двухвальный турбовентиляторный двигатель используется на самолетах Airbus семейства A320.
Этот несущий компонент - первый в своем роде, сертифицированный Агентством авиационной безопасности ЕС (EASA), и будет серийно печататься в 3D-формате компанией Premium AEROTEC на производственной площадке в Вареле, Германия.
Зорен Штарк, главный операционный директор Lufthansa Technik, сказал: "Мы уже много лет производим компоненты для салона самолета, подавляющее большинство которых изготовлено из пластика, с помощью 3D-печати. Теперь мы можем продемонстрировать, что конструктивно важные металлические детали для использования вне салона самолета также могут быть изготовлены аддитивным способом и допущены к полетам".
Новая эра для A-Link
Внутри впускного колпака IAE-V2500 набор из девяти A-Link используется для фиксации кольцеобразного канала горячего воздуха, который помогает предотвратить образование льда во время полета. Они изготовлены из титана и часто испытывают температуру до 300°C. Из-за вибраций, испытываемых в воздухе, эти A-Links обычно изнашиваются в своих крепежных отверстиях, поэтому их необходимо заменять запасными частями каждые несколько лет.
Традиционно для обеспечения механических характеристик, необходимых для конечного использования, деталь изготавливается методом ковки металла. Используя вместо этого лазерное наплавление порошкового слоя (LPBF), компании Premium AEROTEC и Lufthansa Technik избавились от необходимости использования какой-либо оснастки, добились большей экономии материалов и даже снизили общие производственные затраты.
Превосходя традиционное производство
Когда речь идет об аддитивном производстве металлов, механические свойства детали в значительной степени зависят от параметров печати, поэтому квалификация процесса является сложным, но крайне важным предприятием. Для квалификации процесса A-Link компания Premium AEROTEC провела "большое количество" испытаний печати с использованием опытных образцов для точной настройки сборки на надежность и повторяемость. При аддитивном производстве всегда будет существовать опасение, что размеры идентичных деталей будут отличаться, но EASA признало A-Link безопасным в этом отношении.
Одной из целей испытаний было сравняться с характеристиками процесса ковки, но фирме удалось напечатать на 3D принтере звенья A-Links с прочностью на разрыв, превосходящей их традиционные аналоги. Впечатляет.
В рамках процесса сертификации компания Lufthansa Technik расширила возможности своего центра разработки EASA Part 21/J, включив в него также металлические детали, напечатанные методом 3D-печати. С другой стороны, этот проект также знаменует собой первый случай поставки компанией Premium AEROTEC напечатанных серийных компонентов заказчику, не входящему в Airbus Group. Первый из 3D-печатных A-Links будет интегрирован во флот Lufthansa в ближайшее время.
"Премиум АЭРОТЕК" является международным пионером и технологическим лидером в области аддитивного производства аэрокосмических компонентов. Наша компания уже применяет эту технологию в серийном производстве сложных структурных компонентов с 2016 года", - сказал д-р Ульрих Вебер, главный операционный директор Premium AEROTEC. "Я очень рад, что в сотрудничестве с Lufthansa Technik мы можем еще раз продемонстрировать нашу всестороннюю экспертизу в области 3D-печати".
Заглядывая вперед, партнеры намерены однажды продвинуть A-Link на шаг вперед и изменить геометрию детали для аддитивного производства, еще больше повысив эффективность использования материалов при сохранении прочности и функциональности.
Хотя до сих пор несущие детали были мечтой, 3D-печать готовых к полету компонентов в авиации и аэрокосмической промышленности - не новый подвиг. Только в этом месяце итальянский оборонный подрядчик Leonardo квалифицировал дочернюю компанию Desktop Metal Aidro в качестве поставщика 3D-печатных деталей для своих вертолетов. После получения аккредитации компания начала сотрудничать с Leonardo по созданию готовых к полету деталей для своих винтокрылых машин, в линейку которых входят гражданские и военные вертолеты.
Кроме того, GE Aviation недавно стала первой компанией, предложившей аддитивное производство металлов для ремонта компонентов коммерческих реактивных двигателей. В частности, предприятие компании в Лоянге (Сингапур) стало первым в мире предприятием по техническому обслуживанию и ремонту, получившим разрешение на применение 3D-печати таким образом.
#additive manufacturing #аддитивное производство #3d-печать #авиация #lufthansa
