1. Az energiafelhasználás helyzete a repülőgép-alkatrészek gyártásában
Több kapcsolat, beleértve a nyersanyaggyártást, az alkatrészfeldolgozást, a szállítást és az indítást, lényegében a repüléstechnikai alkatrészek gyártási folyamatának energiafelhasználását ábrázolja. Először is, a nyersanyagok – különösen a nagy teljesítményű ötvözetek – gyártása nagy energiafelhasználást igényel. Másodszor, sok elektromos és hőenergiára van szükség az alkatrészek megmunkálási műveletei során is, beleértve a vágást, köszörülést, hőkezelést stb. Ezen túlmenően az energiafelhasználás kulcsfontosságú elemei a repülőgépek szállítási és kilövési fázisai, beleértve a hajtóanyag-fogyasztást és a rakétakilövésekhez szükséges energia. Végül, de nem utolsósorban, a műholdak működési szakasza – beleértve a karbantartást, a kommunikációt és az egyéb műveleteket is – az állandó energiaellátástól is függ.
Ezek az energiafelhasználások az ipari kiadások növekedése mellett a környezeti terhelést is növelik. A sokszor jelentős mennyiségű szemetet és károsanyag-kibocsátást eredményező hagyományos gyártási technikák súlyosan károsítják a környezetet. Így az ágazat előtt álló kulcskérdés az, hogy hogyan lehet csökkenteni a környezetszennyezést és az energiafogyasztást a repülőgép-alkatrészek minőségének megőrzése mellett.
2 A fém 3D nyomtatási technológia alkalmazása a repülőgép-alkatrészek gyártásában
A fém 3D nyomtatási technológiát – egy fejlett additív gyártási technikát – nagyrészt különleges előnyeinek köszönhetően széles körben alkalmazzák a repülőgép-alkatrészek gyártásában. A fémporok vagy huzalok rétegenkénti egymásra helyezésével a fém 3D nyomtatási technológia közvetlenül készíthet bonyolult geometriai kialakítású és nagy teljesítményű elemeket hagyományos formák és szerelvények használata nélkül.
A fém 3D nyomtatási technológia az alkatrészek szerkezetének optimalizálásával könnyű súlyú alkatrészek kialakítását érheti el, ezáltal csökkentve a felesleges anyagfelhasználást, így az alkatrész súlyát és az energiafogyasztást. A fém 3D-nyomtatási technológiával például a repülőgépek olyan lényeges részei, mint a motorlapátok és a szárnytámaszok bonyolultabbá és könnyebbé tehetők, ezáltal növelve a repülés hatékonyságát és az üzemanyag-fogyasztást.
A fém 3D nyomtatási technológia csökkenti az anyagpazarlást és a megmunkálási ráfordítást azáltal, hogy az elemeket rétegenkénti egymásra rakásos módszerrel gyártja, így szinte nettó formát tesz lehetővé. A fém 3D nyomtatási technológia a megnövekedett anyagfelhasználás révén jelentősen csökkentheti a nyersanyag-felhasználást és a gyártási költségeket a hagyományos gyártási technikákhoz képest.
A fém 3D nyomtatási technológia gyorsan képes bonyolult geometriai formájú alkatrészeket készíteni anélkül, hogy szükség lenne a hagyományos öntőformákra és a szerszámok előkészítésére, ezáltal csökkentve a gyártási ciklust és növelve a gyártás hatékonyságát. A repülőgép-szektor gyors reakciója és a személyre szabott gyártás szempontjából ez elengedhetetlen.
Kiváló mechanikai és termikus tulajdonságok – mint például nagy szilárdság, nagy szívósság, nagy korrózióállóság stb. – fém 3D nyomtatási technológiával állíthatók elő az alkatrészeken. A motoralkatrészektől a hőcserélőkön át a szerkezeti elemekig ezeket a nagy teljesítményű elemeket széles körben használják a repülőgépiparban. A fém 3D nyomtatási technológia lehetőségei alacsonyabb energiafelhasználásban
A gyártási hatékonyság és az alkatrészek minőségének növelése mellett a fém 3D nyomtatási technológia nagy lehetőséget kínál az energiafogyasztás és a környezeti hatások csökkentésére a repülőgép-alkatrészek gyártása során.
A fém 3D nyomtatási technológia segíthet az alkatrészek szerkezetének optimalizálásában, ezáltal minimalizálva a felesleges anyagfelhasználást, így a részsúlyt és az energiafogyasztást. Például a fém 3D nyomtatási technológiák által lehetővé tett bonyolultabb formák és könnyebb súlyok segítik a repülőgép-hajtóműveket a repülési hatékonyság és az üzemanyag-takarékosság javításában.
A fém 3D nyomtatási technológia rétegről rétegre rakásos technikával állítja elő az elemeket, így szinte nettó formát, minimális anyagveszteséget és megmunkálási ráfordítást tesz lehetővé. Ez a nyersanyag-felhasználás csökkentésével együtt csökkenti a feldolgozási energiafelhasználást és a kibocsátást.
A fém 3D nyomtatási technológia gyorsan képes bonyolult geometriai formájú alkatrészeket létrehozni hagyományos formák és szerszámok előkészítése nélkül, így lerövidül a gyártási ciklus, és csökkennek a gyártási folyamat során felmerülő energiafelhasználás és költségek.
A repülészöld gyártás az alacsony szén-dioxid-kibocsátású anyagok és a megújuló energia fém 3D nyomtatási technológiákkal való kombinálásával vezérelhető. A fém 3D nyomtatóberendezések esetében például alacsony szén-dioxid-kibocsátású anyagokon, például nyomtatási anyagokon és megújuló energiaforrásokon (például nap- vagy szélenergia) futtatva drasztikusan csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást és az energiafelhasználást.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-parts-produced-by-pbf-technology.html