3D-tulostetun rakennesintratun titaanikomponentin ensimmäinen käyttö kaupallisessa lentokoneessa

Merkittävä virstanpylväs sekä ilmailuteollisuudelle että lisäainevalmistukselle Federal Aviation Administration (FAA) on hyväksynyt Norsk Titaniumin Rapid Plasma Deposition (RPD) -prosessilla valmistettujen sintrattujen titaaniosien käytön Boeing 787 Dreamliner -lentokoneissa. Hyväksyntä on ensimmäinen kerta, kun 3D-tulostettu titaanirakennekomponentti on hyväksytty käytettäväksi kaupallisessa lentokoneessa.

Norsk Titanium, yhdysvaltalainen 3D-painettujen titaanirakennekomponenttien toimittaja ilmailuteollisuudelle, kehitti RPD-prosessin tehokkaammaksi ja kustannustehokkaammaksi menetelmäksi titaaniosien valmistukseen. Prosessissa käytetään plasmakaaria sulattamaan titaanilangan syöttöraaka-aine lähes verkon muotoisiksi osiksi, jotka sitten työstetään lopulliseen muotoonsa. RPD-prosessilla on useita etuja perinteisiin valmistusmenetelmiin verrattuna, kuten pienempi materiaalihukkaa, alhaisemmat tuotantokustannukset ja nopeammat toimitusajat.

Boeing on työskennellyt Norsk Titaniumin kanssa arvioidakseen RPD-prosessia titaaniosien valmistuksessa vuodesta 2015 lähtien. Yritykset ovat keskittyneet kehittämään ratkaisua, joka täyttää ilmailu- ja avaruusteollisuuden korkeat turvallisuus- ja laatuvaatimukset.

FAA:n hyväksyntä on merkittävä saavutus Norsk Titaniumille ja laajemmalle lisäaineiden valmistusteollisuudelle. Se on merkittävä askel eteenpäin 3D-tulostuksen hyväksymisessä käyttökelpoisena ilmailukomponenttien tuotantomenetelmänä. Sintrattujen titaaniosien käyttö kaupallisissa lentokoneissa voi merkittävästi vähentää näiden lentokoneiden painoa ja parantaa polttoainetehokkuutta.

RPD-prosessin on osoitettu olevan tehokas suurien titaaniosien valmistuksessa. Prosessi soveltuu erityisen hyvin monimutkaisten muotojen valmistukseen, joiden valmistaminen perinteisillä koneistusmenetelmillä olisi vaikeaa tai mahdotonta. Titaaniosien 3D-tulostuksen käyttö voisi myös auttaa vähentämään näiden osien tuotantoon liittyviä läpimenoaikoja ja kustannuksia.

FAA:n hyväksyntä perustui tiukkaan testaus- ja sertifiointiprosessiin. Osiin tehtiin useita testejä, mukaan lukien veto-, väsymis- ja iskusitkeystestit sen varmistamiseksi, että ne täyttävät samat korkeat turvallisuus- ja laatustandardit kuin perinteisesti valmistetut osat. FAA:n hyväksyntä on osoitus Norsk Titaniumin valmistusprosessien laadusta ja RPD-prosessilla valmistettujen sintrattujen titaaniosien lujuudesta.

Sintrattujen titaaniosien käytön kaupallisissa lentokoneissa odotetaan kasvavan tulevina vuosina. Ilmailuteollisuus etsii jatkuvasti tapoja vähentää lentokoneiden painoa ja parantaa niiden polttoainetehokkuutta, ja titaaniosien käyttö nähdään keskeisenä strategiana näiden tavoitteiden saavuttamisessa. FAA:n RPD-prosessin hyväksyntä kannustaa todennäköisesti lisää investointeja lisäainevalmistusteknologiaan ilmailuteollisuudessa.

Ilmailuteollisuuden lisäksi sintrattujen titaaniosien käytöllä on potentiaalisia sovelluksia myös muilla teollisuudenaloilla. Esimerkiksi lääketeollisuus käyttää yhä enemmän titaani-implantteja erilaisiin toimenpiteisiin, ja RPD-prosessia voitaisiin käyttää näiden implanttien tuottamiseen tehokkaammin ja kustannustehokkaammin.