Революция в авиацията: към екологично бъдеще с 3D принтиране!

Революция в авиацията: към екологично бъдеще с 3D принтиране!

На 4 юли 2025 г. се състоя важна среща за състоянието на участниците в проекта като част от програмата за авиационни изследвания на LuFo, озаглавена „FAST“. Проектът е от Федерално министерство на икономиката и опазването на климата и има амбициозната цел да постави нови стандарти за екологично чиста авиация. Фокусът е върху разработването на бързи, цифрово свързани в мрежа производствени процеси за хибридно-електрически задвижващи системи.

Консорциумът се ръководи от Rolls-Royce Germany, който координира сътрудничеството с различни индустриални и изследователски партньори. Изключителен елемент от проекта е изследването в Отдела за хибридно производство (FHF) в BTU Cottbus-Senftenberg, където се проучва ускореното производство на титанови компоненти (Ti-6Al-4V) с помощта на Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). Цикълът на разработка трябва да бъде значително съкратен, без да се компрометира качеството и безопасността на работа.

Иновации чрез адитивно производство

Предизвикателствата пред авиационната индустрия изискват иновативни подходи. The Производство на адитивен слой (ALM) играе централна роля чрез топене на прахове на слоеве. Тази технология позволява максимално използване на материала, като същевременно минимизира отпадъците. В сравнение с традиционните методи като леене, ALM позволява желаната структура да бъде създадена директно, оптимизирайки дизайна на компонентите.

Забележителен пример е двигателят Trent XWB-97, който включва най-големите компоненти на двигателя, отпечатани някога на 3D. Те бяха успешно тествани в тестов полет и подчертават гъвкавостта на адитивното производство в авиацията.

Проектът FAST отбелязва значителен напредък и в областта на оптимизацията на процесите. Процесът на L-PBF е ускорен с 270%, което води до значително намаляване на енергията, необходима за обработка на материала. Валидирането на механичните свойства и качеството на повърхността за авиационно одобрение има най-висок приоритет.

Екологичен дизайн на авиацията

Друг градивен елемент за бъдещето на авиацията е това зелен дизайн, което се ръководи от строги политически цели за опазване на климата. Леката конструкция и използването на нови високоефективни материали играят решаваща роля тук. Процесът LPBF по-специално позволява производството на сложни, високоякостни и леки компоненти за авиацията и е във фокуса на изследователската инициатива TIRIKA на Fraunhofer ILT, финансирана от Федералното министерство на икономиката и опазването на климата.

Използването на водорода като източник на енергия без емисии се преследва интензивно. Чрез използването на специални прахове в сътрудничество с производителите на материали могат да бъдат създадени нови, сложни геометрии и функционални структури, които не могат да бъдат реализирани чрез конвенционални процеси. Прецизната сензорна технология открива артефакти до 0,4 милиметра в слоя прах, което намалява отнемащите време тестове надолу по веригата и повишава ефективността на производството.

Проектът е с обща продължителност от четири години и продължава до август 2026 г. През това време основните резултати трябва да бъдат демонстрирани и задълбочени с помощта на реалистични функционални прототипи. Феликс Йенш, научен сътрудник във FHF, беше удостоен с докторската награда за стипендия за устойчивост за 2025 г. за забележителния си принос към проекта FAST, представен на 14 май 2025 г. в Дарби, Обединеното кралство.

Наградата подчертава иновативни разработки в инженерството, които са от полза за околната среда. Проектът FAST показва, че авиационната индустрия е на път към успешно внедряване на по-екологични решения чрез модерни производствени технологии.