В НИУ «МЭИ» разрабатывают 3D-принтер для печати деталей в авиакосмическом строении

Студенческий коллектив «Робопринта», который входит в состав сообщества инновационных проектов Ventum Nova в НИУ «МЭИ» представила прототип 3D–принтера для печати крупногабаритных объектов, пишет Naked Science. Команда инженеров «Робопринт» создало новое устройство может напечатать неограниченную по размерам деталь. Детали, произведенные с помощью аддитивного послойного производства (ALM), также известного как 3D-печать, весят до 55 процентов меньше, а количество используемого сырья сокращается на 90 процентов. Достаточно уменьшить вес самолета на один килограмм, чтобы сократить выработку углекислого газа на 25 тонн за весь срок эксплуатации. Производители ищут более легкие и прочные материалы. И здесь 3D-печать может оказаться большим подспорьем — ее преимущества уже оценили такие крупные корпорации, как Airbus и Boeing. Стоит отметить, что в 2014 году Airbus начал испытания титановых компонентов, изготовленных по этой технологии, и с 2017 года они используются в серийных самолетах. Кабины Airbus A320, выполняющего рейсы Finnair, оснащены 3D-печатными компонентами, видимыми пассажирам — это панели, которые заполняют промежутки в рядах потолочных шкафчиков. С 1997 года компания Boeing проводит исследования и разработки по использованию аддитивных технологий в производстве самолетов. На сегодняшний день коллекция компании насчитывает более 60 000 печатных деталей. Их можно встретить как в коммерческих, так и в военных самолетах. Потенциал снижения веса огромен, кроме того, такое нововведение позволяет значительно ускорить процесс изготовления сложных деталей, «Робопринт» способен напечатать детали, превышающие размеры устройства в десятки раз. В пресс-службе сообщили, что принтер представляет собой платформу на колесной базе, на которой установлена его печатающая часть. Платформа перемещается по координатам в место для печати. Поверхность стола на которой формируется деталь, расположена над принтером, поэтому сопло направлено вверх. Следовательно, изделия удобно изготавливать и они сохраняют свои механические свойства. Производители 3D-принтеров внимательно следят за потребностями авиастроительной отрасли, предлагая индивидуальные решения для удовлетворения растущих потребностей пользователей. 3D-печать поддерживает производство, поскольку позволяет быстрее и дешевле изготавливать компоненты машин, запасные части или готовые мелкосерийные изделия без материальных потерь и практически любой формы. Несомненно, что помимо веса деталей, которые влияют на вес самолета и, следовательно, на расход топлива и выбросы CO2 в атмосферу, очень важную роль в авиакосмической отрасли играют прочные материалы, способные выдерживать большие нагрузки и обеспечивающие безопасность. Поэтому изначально производители печатали на 3D-принтерах в основном пластиковые детали. Однако с развитием 3D-технологии волокна постепенно улучшались. Материалы, армированные стекловолокном или углеродным волокном, теперь могут использоваться для производства, что означает новые области применения для компонентов, напечатанных на 3D-принтере в самолетах. Например, Airbus ввел в свои самолеты новые материалы. Компания впервые установила титановый кронштейн, напечатанный на 3D-принтере, в серийном производстве A350 XWB. Кронштейн — это часть пилона, соединяющего крылья с двигателями. В некоторых испытательных самолетах Airbus A320neo и A350 XWB используются металлические кронштейны и вентиляционные трубы, напечатанные на 3D-принтере. В ближайших планах команды «Робопринта» — печать крупной функциональной детали из композитных материалов: балка, комплект лопастей ветрогенератора.