항공우주 제조에서 3D 프린팅의 장점은 무엇입니까?

Aug 31, 2023

보잉은 3D 프린팅 부품을 통해 보잉 787 항공기 한 대당 200만~300만 달러를 절약할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

최근 Simple Flying은 OEM이 채택한 적층 제조(AM) 기술의 결과로 General Electric GE9X 엔진의 무게 절감을 강조했습니다. 이 회사는 CAD(Computer Aided Design)와 3D 프린팅 소프트웨어를 통해 300개 이상의 엔진 부품을 단 7개로 결합했습니다. 이 소프트웨어는 기계가 특수 재료를 층층이 정확한 기하학적 형태로 적층하도록 지시합니다. 전체 부품이 생성될 때까지 프로세스가 반복됩니다.

강도 요구 사항에 따라 부품을 엔진에 설치하기 전에 광범위한 테스트를 거쳐야 합니다. 전자빔 용해(EBM) 및 직접 금속 레이저 용해(DMLM)와 같은 고급 AM 기술은 AM 성장의 상당 부분을 주도합니다. 이러한 프로세스를 통해 항공, 우주항공 등 다양한 분야에서 고부가가치 부품과 기능성 프로토타입을 생산할 수 있습니다. 이 기사에서는 항공우주 산업에서 3D 프린팅의 응용 분야와 장점에 대해 설명합니다.

3D 프린팅은 더 이상 제조 분야에서 새롭거나 혁신적인 기술이 아닙니다. 이는 공정이 간단하고 중량이 절감된다는 장점으로 인해 항공우주 분야에서 광범위하게 사용되었습니다. 상업용 및 군용 항공기 부품은 더 낮은 비용, 더 빠른 리드 타임, 훨씬 더 가벼운 무게로 제조됩니다. 또한 이 기술을 통해 OEM은 설계를 마무리하기 전에 여러 프로토타입을 제조하고 테스트함으로써 설계에 있어 디지털 방식으로 더욱 유연해질 수 있습니다.

Airbus Services 자회사인 Satair 3D는 유럽 제조업체의 A320 계열 항공기용 예비 부품을 프린트합니다. 25년 된 A320 설계에는 감항성 준수 인증을 받은 금속 인쇄 교체 부품이 있을 수 있습니다. 3D 프린팅된 부품은 A320 윙팁 펜스의 원래 공급업체에 제조 문제가 있을 때 사용되었습니다.

부품 없이는 항공기를 작동할 수 없기 때문에 Satair는 제조 공정을 3D 프린터로 전환하여 문제를 해결하고 향후 부족 위험을 제거했습니다. Satair의 적층 제조 솔루션 책임자인 Felix Hammerschmidt는 Aviation Today에 다음과 같이 말했습니다.

"기존 공급업체에 문제가 있어 향후 항공기 접지로 이어질 수 있는 공급 부족이 발생할 위험이 있었습니다. 부품을 적층 가공으로 전환하여 문제가 해결되었으며 공급이 확보되었습니다. 앞으로 수십 년."

부품은 국제 감항성 인증 규정을 충족하는 능력이 반복적으로 입증된 일반적으로 사용되는 적층 제조 재료인 티타늄을 사용하여 제조됩니다.

또 다른 선도적인 항공우주 제조업체인 Honeywell Aerospace는 비행에 중요한 엔진 부품에 3D 프린팅을 사용합니다. 이러한 구성 요소에는 ATF3-6 터보팬을 포함하여 일부 Honeywell 엔진의 뜨거운 부분 안팎에 베어링이 들어 있습니다. 이러한 엔진을 사용하는 한 가지 예는 프랑스 해군이 순찰, 수색 및 구조 임무에 사용하는 Dassault Falcon 20G입니다.

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GE Aviation은 GE90의 압축기 입구 온도 센서 하우징을 포함하여 다양한 엔진 부품에 3D 프린팅 기술을 사용했습니다. 보잉은 다양한 항공기 부품 및 조립품에 적층 제조 사용을 확대하는 것을 목표로 하고 있습니다. 보잉은 787 드림라이너 부품 생산에 3D 프린팅을 사용함으로써 항공기 한 대당 약 200만~300만 달러를 절약할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

항공우주 제조 분야에서 3D 프린팅의 응용과 이점에 대해 어떻게 생각하시나요? 댓글 섹션에 알려주십시오.

작가 - Omar는 박사 학위를 소지한 항공 애호가입니다. 항공 우주 공학. 수년간의 기술 및 연구 경험을 바탕으로 Omar는 연구 기반 항공 실무에 중점을 두는 것을 목표로 합니다. 업무 외에도 Omar는 여행, 항공 현장 방문, 비행기 관찰에 대한 열정을 가지고 있습니다. 캐나다 밴쿠버 소재