Revolūcija aviācijā: ceļā uz videi draudzīgu nākotni ar 3D drukāšanu!

Revolūcija aviācijā: ceļā uz videi draudzīgu nākotni ar 3D drukāšanu!

2025. gada 4. jūlijā LuFo aviācijas pētījumu programmas ietvaros notika nozīmīga projekta dalībnieku statusa sanāksme ar nosaukumu “ĀTRI”. Projekts ir no Federālā ekonomikas un klimata aizsardzības ministrija un tās ambiciozs mērķis ir noteikt jaunus standartus videi draudzīgai aviācijai. Galvenā uzmanība tiek pievērsta ātru, digitāli tīklā savienotu ražošanas procesu izstrādei hibrīdelektriskajām piedziņas sistēmām.

Konsorciju vada Rolls-Royce Germany, kas koordinē sadarbību ar dažādiem rūpniecības un pētniecības partneriem. Izcils projekta elements ir pētījumi BTU Cottbus-Senftenberg Hibrīda ražošanas departamentā (FHF), kur tiek pētīta titāna komponentu (Ti-6Al-4V) paātrināta ražošana, izmantojot lāzera pulvera pamatnes saplūšanu (L-PBF). Izstrādes cikls ir būtiski jāsaīsina, nekaitējot kvalitātei un ekspluatācijas drošībai.

Inovācijas, izmantojot piedevu ražošanu

Lai risinātu problēmas, ar kurām saskaras aviācijas nozare, ir vajadzīgas novatoriskas pieejas. The Piedevu slāņa ražošana (ALM) spēlē galveno lomu, kausējot pulverus slāņos. Šī tehnoloģija ļauj maksimāli izmantot materiālu, vienlaikus samazinot atkritumu daudzumu. Salīdzinot ar tradicionālajām metodēm, piemēram, liešanu, ALM ļauj tieši izveidot vēlamo struktūru, optimizējot komponentu dizainu.

Ievērojams piemērs ir Trent XWB-97 dzinējs, kurā ietilpst lielākās 3D drukātās dzinēja sastāvdaļas. Tie tika veiksmīgi pārbaudīti testa lidojumā un uzsver piedevu ražošanas daudzpusību aviācijā.

FAST projekts arī gūst ievērojamu progresu procesu optimizācijas jomā. L-PBF process tika paātrināts par 270%, kā rezultātā ievērojami samazinājās materiāla apstrādei nepieciešamā enerģija. Mehānisko īpašību un virsmas kvalitātes apstiprināšanai aviācijas apstiprināšanai ir visaugstākā prioritāte.

Videi draudzīgs aviācijas dizains

Vēl viens elements aviācijas nākotnei ir šis zaļš dizains, ko virza stingri politiski klimata aizsardzības mērķi. Šeit izšķiroša nozīme ir vieglajai konstrukcijai un jaunu augstas veiktspējas materiālu izmantošanai. LPBF process jo īpaši ļauj ražot sarežģītus, augstas stiprības un vieglus komponentus aviācijai, un tas ir Fraunhofer ILT pētniecības iniciatīvas TIRIKA uzmanības centrā, ko finansē Federālā ekonomikas un klimata aizsardzības ministrija.

Intensīvi tiek izmantota ūdeņraža kā bezemisiju enerģijas avota izmantošana. Izmantojot īpašus pulverus sadarbībā ar materiālu ražotājiem, var izveidot jaunas, sarežģītas ģeometrijas un funkcionālas struktūras, kuras nav iespējams realizēt, izmantojot tradicionālos procesus. Precīza sensoru tehnoloģija pulvera slānī nosaka artefaktus līdz 0,4 milimetriem, kas samazina laikietilpīgos pakārtotos testus un palielina ražošanas efektivitāti.

Projekta kopējais ilgums ir četri gadi, un tas ilgst līdz 2026. gada augustam. Šajā laikā ir jādemonstrē un jāpadziļina galvenie rezultāti, izmantojot reālistiskus funkcionālus prototipus. FHF zinātniskais līdzstrādnieks Fēlikss Dženšs saņēma PhD Sustainability Bursary Award 2025 balvu par viņa ievērojamo ieguldījumu projektā FAST, kas tika pasniegts 2025. gada 14. maijā Derbijā, Apvienotajā Karalistē.

Balva izceļ novatoriskus sasniegumus inženierzinātnēs, kas labvēlīgi ietekmē vidi. FAST projekts parāda, ka aviācijas nozare ir ceļā uz videi draudzīgāku risinājumu veiksmīgu ieviešanu, izmantojot modernas ražošanas tehnoloģijas.