Revolucija u zrakoplovstvu: prema ekološki prihvatljivoj budućnosti uz 3D ispis!

Revolucija u zrakoplovstvu: prema ekološki prihvatljivoj budućnosti uz 3D ispis!

Dana 4. srpnja 2025. godine održan je važan statusni sastanak sudionika projekta u sklopu LuFo programa istraživanja zrakoplovstva pod nazivom “FAST”. Projekt je iz Federalno ministarstvo gospodarstva i zaštite klime i ima ambiciozan cilj postavljanja novih standarda za ekološki prihvatljivo zrakoplovstvo. Fokus je na razvoju brzih, digitalno umreženih proizvodnih procesa za hibridno-električne pogonske sustave.

Konzorcij predvodi Rolls-Royce Njemačka, koja koordinira suradnju s raznim industrijskim i istraživačkim partnerima. Izvanredan element projekta je istraživanje u Odjelu za hibridnu proizvodnju (FHF) na BTU Cottbus-Senftenberg, gdje se istražuje ubrzana proizvodnja komponenti od titana (Ti-6Al-4V) korištenjem Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). Razvojni ciklus treba značajno skratiti bez ugrožavanja kvalitete i sigurnosti rada.

Inovacije kroz aditivnu proizvodnju

Izazovi s kojima se suočava zrakoplovna industrija zahtijevaju inovativne pristupe. The Proizvodnja aditivnih slojeva (ALM) igra središnju ulogu otapanjem prahova u slojevima. Ova tehnologija omogućuje maksimalnu iskoristivost materijala uz smanjenje otpada. U usporedbi s tradicionalnim metodama poput lijevanja, ALM omogućuje izravnu izradu željene strukture, optimizirajući dizajn komponenti.

Značajan primjer je motor Trent XWB-97, koji uključuje najveće komponente motora ikada 3D ispisane. Oni su uspješno testirani u probnom letu i naglašavaju svestranost aditivne proizvodnje u zrakoplovstvu.

Projekt FAST također ostvaruje značajan napredak u području optimizacije procesa. L-PBF proces je ubrzan za 270%, što je rezultiralo značajnim smanjenjem energije potrebne za obradu materijala. Validacija mehaničkih svojstava i kvalitete površine za zrakoplovno odobrenje ima najveći prioritet.

Ekološki prihvatljiv dizajn zrakoplovstva

Ovo je još jedan blok za izgradnju budućnosti zrakoplovstva zeleni dizajn, koji je vođen strogim političkim ciljevima zaštite klime. Lagana konstrukcija i korištenje novih materijala visokih performansi ovdje igraju ključnu ulogu. LPBF proces posebno omogućuje proizvodnju složenih, vrlo čvrstih i laganih komponenti za zrakoplovstvo i fokus je istraživačke inicijative TIRIKA Fraunhofer ILT-a, koju financira Savezno ministarstvo za gospodarstvo i zaštitu klime.

Intenzivno se radi na korištenju vodika kao izvora energije bez emisija. Korištenjem posebnih prahova u suradnji s proizvođačima materijala mogu se stvoriti nove, složene geometrije i funkcionalne strukture koje se ne mogu implementirati konvencionalnim procesima. Precizna senzorska tehnologija detektira artefakte do 0,4 milimetra u sloju praha, što smanjuje dugotrajne nizvodne testove i povećava učinkovitost proizvodnje.

Projekt ima ukupno trajanje od četiri godine i traje do kolovoza 2026. Tijekom tog vremena, središnji rezultati moraju se pokazati i produbiti korištenjem realističnih funkcionalnih prototipova. Felixu Jenschu, znanstvenom suradniku na FHF-u, dodijeljena je PhD Sustainability Bursary Award 2025. za njegov značajan doprinos projektu FAST, koji je predstavljen 14. svibnja 2025. u Derbyju, UK.

Nagrada ističe inovativni razvoj u inženjerstvu koji koristi okolišu. Projekt FAST pokazuje da je zrakoplovna industrija na putu uspješne implementacije ekološki prihvatljivijih rješenja kroz moderne proizvodne tehnologije.