La tecnología de impresión 3D, una técnica avanzada de fabricación aditiva, se ha utilizado ampliamente en la industria aeronáutica. Los principales fabricantes de aviones, Boeing y Airbus, fueron los primeros en utilizar la tecnología de impresión 3D en su fabricación de piezas aeroespaciales, mejorando así la eficiencia de la producción y el control de costes, además de fomentar el desarrollo creativo en el sector de fabricación de la aviación.
Aplicaciones de Boeing en la impresión 3D
Desde 2002, Boeing ha estado investigando la fabricación en masa de componentes funcionales empleando materiales PA12 y PEKK basados en sinterización utilizando tecnología SLS (Sinterización Láser Selectiva). Diseñado en cooperación con Boeing y EOS, el material PEKK reforzado con fibra de carbono de alto rendimiento ayuda a lograr un menor peso y dota a los componentes de una gran resistencia isotrópica. Muchas piezas de los aviones Boeing están fabricadas con este material, lo que aumenta considerablemente el rendimiento del avión.
Otro ejemplo del uso tecnológico de la impresión 3D por parte de Boeing es el Dreamliner. Para el Boeing 787, Norsk Titanium suministró componentes producidos utilizando tecnología de deposición rápida de plasma (RPD). Utilizando alambre de titanio para convertir componentes sofisticados aptos para usos críticos estructurales y de seguridad, RPD es una técnica de fabricación aditiva certificada por OEM que ahorra a Boeing importantes tiempos de entrega y gastos. El uso de esta tecnología no sólo aumenta la seguridad estructural y la confiabilidad del avión 787, sino que también aumenta su eficiencia de fabricación.
Además, Boeing tiene la intención de utilizar la tecnología de impresión 3D para fabricar más piezas para el avión 787, ahorrando así entre 2 y 3 millones de dólares por avión. Esta métrica no sólo muestra la voluntad de Boeing de apoyar la transformación digital del sector de fabricación de aviación, sino que también ilustra los beneficios de la tecnología de impresión 3D en la reducción de costes.
Aplicaciones de Airbus para la impresión 3D
Airbus también ha tenido un éxito notable en la aplicación de la tecnología de impresión 3D. Airbus ha trabajado con Stratasys desde 2013 para utilizar ampliamente materiales poliméricos para construir componentes en el avión A350XWB, logrando así una instalación de una sola unidad de más de 500 piezas. Entre los diversos sistemas a bordo que cubren estas piezas se encuentran conductos, abrazaderas para cables, recintos y otras construcciones.
El componente aeronáutico impreso en 3D más grande en ese momento, la tecnología FDM y el material ULTRAM 9085 reemplazaron el cabezal de la cortina de la puerta de cabina del A350XWB en 2018. La medida es 1140720240 mm. Este proyecto no sólo muestra la capacidad de la tecnología de impresión 3D para fabricar componentes grandes y sofisticados sino que también impulsa la investigación de Airbus en la impresión 3D de componentes interiores de aviones.
Entre los materiales de impresión 3D que Airbus también emplea se encuentran la aleación de titanio, la aleación de aluminio, la resina ULTRAM 9085, etc. Con configuraciones de aplicación maduras, estos materiales tienen un rendimiento estable de materiales y componentes, adquirieron un gran volumen de datos sin procesar y completaron investigaciones y procesos a largo plazo. pruebas de desarrollo. Para el Airbus A380, el Grupo Liebherr creó tuberías hidráulicas integradas de aleación de titanio utilizando tecnología SLM; Soportes de tren de aterrizaje de aleación de titanio impresos en 3D producidos en masa para el A350 XWB. Además de maximizar el peso y el rendimiento de los aviones, la impresión 3D de estas piezas aumenta la eficiencia de fabricación.
Además, Airbus se ha asociado con Materialise para estar entre los primeros proveedores reconocidos que ofrecen servicios de impresión 3D basados en los requisitos de los procesos de Airbus. Materialise produce componentes de repuesto para aviones Airbus utilizando tecnología de impresión 3D basada en la técnica SLS (sinterización por láser). Para el Airbus A350, Materialise ha impreso actualmente alrededor de 100 repuestos de vuelo distintos, generando 26.000 componentes al año para todo el ecosistema del A350. Además de mejorar la eficiencia en la fabricación de repuestos para aviones de Airbus, esta colaboración ayuda a que la tecnología de impresión 3D se utilice ampliamente en el sector de la aviación.
Beneficios y dificultades de la tecnología de impresión 3D
Boeing y Airbus han demostrado varios beneficios de la tecnología de impresión 3D en la fabricación de componentes aeronáuticos. En primer lugar, la tecnología de impresión 3D puede producir componentes geométricos complicados, algo que representa un desafío con las técnicas de producción convencionales. En segundo lugar, la tecnología de impresión 3D puede maximizar la economía de combustible y la seguridad de las aeronaves, así como el peso y el rendimiento de las piezas. Además, las tecnologías de impresión 3D ayudan a acortar los ciclos de fabricación, reducir los costos de producción y aumentar la eficiencia de la producción.
Aún así, existen ciertas dificultades para aplicar la tecnología de impresión 3D en la industria aeroespacial. Por ejemplo, el complicado y lento proceso de certificación de aeronavegabilidad de productos impresos en 3D exige que se cumplan altos criterios y leyes. Además, los problemas críticos que deben resolverse son la elección de materiales y la optimización de los procesos de la tecnología de impresión 3D.
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