Revoluție în aviație: către un viitor prietenos cu mediul cu imprimarea 3D!

Revoluție în aviație: către un viitor prietenos cu mediul cu imprimarea 3D!

Pe 4 iulie 2025, a avut loc o importantă întâlnire de statut a participanților la proiect, în cadrul programului de cercetare aeronautică LuFo, intitulat „FAST”. Proiectul este de la Ministerul Federal pentru Afaceri Economice și Protecția Climei și are obiectivul ambițios de a stabili noi standarde pentru aviația ecologică. Accentul este pus pe dezvoltarea unor procese de producție rapide, conectate digital în rețea, pentru sistemele de propulsie hibrid-electrice.

Consorțiul este condus de Rolls-Royce Germania, care coordonează colaborarea cu diverși parteneri industriali și de cercetare. Un element remarcabil al proiectului este cercetarea la Departamentul de fabricație hibridă (FHF) de la BTU Cottbus-Senftenberg, unde este investigată producția accelerată de componente de titan (Ti-6Al-4V) folosind Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). Ciclul de dezvoltare ar trebui scurtat semnificativ, fără a compromite calitatea și siguranța operațională.

Inovații prin fabricarea aditivă

Provocările cu care se confruntă industria aviației necesită abordări inovatoare. The Fabricare în strat aditiv (ALM) joacă un rol central prin topirea pulberilor în straturi. Această tehnologie permite utilizarea maximă a materialului, reducând în același timp deșeurile. În comparație cu metodele tradiționale precum turnarea, ALM permite crearea directă a structurii dorite, optimizând proiectarea componentelor.

Un exemplu notabil este motorul Trent XWB-97, care include cele mai mari componente de motor imprimate vreodată 3D. Acestea au fost testate cu succes într-un zbor de testare și subliniază versatilitatea producției aditive în aviație.

Proiectul FAST face progrese notabile și în domeniul optimizării proceselor. Procesul L-PBF a fost accelerat cu 270%, rezultând o reducere semnificativă a energiei necesare procesării materialelor. Validarea proprietăților mecanice și a calității suprafeței pentru aprobarea aviației are cea mai mare prioritate.

Design ecologic al aviației

Un alt element de bază pentru viitorul aviației este acesta design verde, care este condusă de obiective politice stricte de protecție a climei. Construcția ușoară și utilizarea de noi materiale de înaltă performanță joacă un rol crucial aici. Procesul LPBF, în special, permite producerea de componente complexe, de înaltă rezistență și ușoare pentru aviație și este punctul central al inițiativei de cercetare TIRIKA a Fraunhofer ILT, finanțată de Ministerul Federal pentru Afaceri Economice și Protecția Climei.

Utilizarea hidrogenului ca sursă de energie fără emisii este urmărită intens. Prin utilizarea pulberilor speciale în colaborare cu producătorii de materiale, se pot crea geometrii noi, complexe și structuri funcționale care nu pot fi implementate folosind procese convenționale. Tehnologia precisă a senzorului detectează artefacte de până la 0,4 milimetri în patul de pulbere, ceea ce reduce testele în aval care necesită timp și mărește eficiența producției.

Proiectul are o durată totală de patru ani și se derulează până în august 2026. În acest timp, rezultatele centrale trebuie să fie demonstrate și aprofundate folosind prototipuri funcționale realiste. Felix Jensch, cercetător la FHF, a primit premiul PhD Sustainability Bursary Award 2025 pentru contribuțiile sale notabile la proiectul FAST, prezentat pe 14 mai 2025 în Derby, Marea Britanie.

Premiul evidențiază evoluțiile inovatoare în inginerie care beneficiază de mediu. Proiectul FAST arată că industria aviației este pe cale de a implementa cu succes soluții mai ecologice prin tehnologii moderne de producție.