دفعت التطورات الطباعة 3D لخلق سوق جديدة. وقد بدأت صناعة الطيران والفضاء باستخدام طابعات 3D لجعل ماكنات و الآليات التي يمكن أن تقلل من تكلفة ومدة الطائرات التصنيع, دون التضحية بالجودة, الموثوقية والسلامة. أدناه, اكتشف التطورات الجديدة التي تم تحقيقها باستخدام هذه الطابعة المذهلة!
عندما ظهر خط تجميع متحرك لأول مرة في مصنع هنري فورد في هايلاند بارك في 1913, تحولت صناعة السيارات على الفور. اليوم, 3أثبتت الطباعة D أنها تغير قواعد اللعبة في التصنيع.
تمامًا كما يمكن لآلة النسخ إعادة إنتاج نسخة طبق الأصل بعد نسخة طبق الأصل من الصفحات ثنائية الأبعاد بسرعة, بثمن بخس وموثوقية, 3يمكن أن تفعل الطابعات D نفس الشيء لمكونات الجهاز. ولا يوجد في أي مكان أكثر أهمية من هذه التكنولوجيا المتطورة من الطيران والفضاء, حيث يعتبر الوزن والتكلفة من الاعتبارات الرئيسية.
في الحقيقة, وفقا لتقرير من البحوث والأسواق, من المتوقع أن ينمو سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد للفضاء والدفاع العالميين $1.56 مليار اليوم ل $5.9 مليار بحلول 2026.
العلاج بالليزر
كانت ناسا من أوائل الذين اعتمدوا التكنولوجيا, استخدامه لصنع النماذج البلاستيكية منذ أواخر الثمانينات, قبل صياغة مصطلح "الطباعة ثلاثية الأبعاد".
الولايات المتحدة. سرعان ما أدركت وكالة الفضاء فوائد التصنيع المضاف, باستخدام عملية تسمى التشكيل الصافي بالليزر (عدسة) التي تغذي المسحوق المعدني في شعاع الليزر لإنشاء طبقة منتج بطبقة. كانت التكنولوجيا دقيقة للغاية ولكنها بطيئة جدًا, تستغرق ساعة لإنتاج سنتيمتر واحد فقط من المكعب.
كان الحل هو رائد الطابعات ثلاثية الأبعاد اليوم, والتي يمكن أن تنتج أجزاء معقدة بسهولة أكبر من الطرق التقليدية. في بعض الحالات, يمكن إنتاج أجزاء تفوق وسائل الإنتاج التقليدية.
يمكن طباعة المكونات بشكل أسرع وأرخص, ومع مواد أقل, مما يقدم عرضًا جذابًا لمصنعي الطيران والطيران. من مقبس الركاب البسيط في كبائن الطائرات إلى المكونات المعقدة للصواريخ الفضائية, الفرص تبدو لا حصر لها.
حيث أن المكونات المطبوعة تكون بشكل عام أخف وأقوى من تلك المصنوعة باستخدام طرق التصنيع الحالية, أنها تحسن كفاءة الوقود. وقود أقل يعني تكاليف أقل وانبعاثات أقل, مما يقلل من التأثير على البيئة.
الطابعة قيد التشغيل
للطائرات الموجودة في حاجة إلى تجديد, يمكن طباعة الأجزاء المحدثة أو المحدثة بوقت أقل, نفقة ومادية , إطالة عمر الطائرات. صيانة, يعد الإصلاح والتجديد من الأعمال التجارية الكبيرة التي من المحتمل أن تنمو في سوق خطوط الطيران التي من المتوقع أن تصل إليها 8.2 مليار مسافر 2037.
وتقدر توقعات السوق لشركة ايرباص أن خدمات ترقية الطائرات التجارية ستكون جديرة بالاهتمام $180 مليار خلال اليوم التالي 20 سنوات. تعني طباعة مكونات الاستبدال عند الطلب إمكانية الاحتفاظ بمستويات المخزون إلى الحد الأدنى, ويوفر تكلفة فعالة, طريقة موثوقة وآمنة لتقليل وقت التوقف عن العمل وإبقاء الطائرات في الهواء.
السرعة التي فيها قوية, يمكن طباعة مكونات خفيفة الوزن تجذب الكثير من الاهتمام من كبار مصنعي صناعة الطيران, مثل لوكهيد مارتن, التي تعمل مع Arconic لتطوير عمليات تصنيع جديدة, بما في ذلك الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد.
يمثل التحول من عمليات الصب واللحام التقليدية إلى المحركات المصنوعة بمساعدة التصنيع الإضافي تغييرًا في الخطوة. لكن التقنيات الناشئة لا تخلو من تحدياتها. قبل أن تأخذ المكونات المطبوعة إلى السماء, سيحتاجون إلى تلبية معايير الطيران الصارمة, مثل الحصول على موافقة إدارة الطيران الفيدرالية في الولايات المتحدة - أكبر سوق للطيران في العالم.
الابتكار من أجل الجودة
على الرغم من أن عملية الموافقة هذه تضع الفرامل على الزخم الأمامي لصناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد, السلامة هي اعتبار حيوي لكل من الطيران والفضاء.
من أجل الامتثال للوائح صارمة, يجب أن يكون المصنعون قادرين على ضمان جودة المكونات المطبوعة النهائية. في معظم الآلات, من السهل قياس حجم وشكل الجزء المطبوع. لكن الطريقة الوحيدة للتحقق من سلامة التصنيع هي كسرها, وهو هزيمة ذاتية.
يوفر الابتكار الحل. هاروهيكو نيتاني, نائب الرئيس الأول ومدير الأعمال لشركة Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool (حصيرة), جزء من شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة (MHI) تقول المجموعة أن الشركة تستخدم نظام مراقبة رائدًا يراقب عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي لضمان الجودة.
"يقوم النظام الفريد بتحليل التغذية المرتدة وإجراء تعديلات تلقائية لضمان الاتساق الهيكلي,يقول Niitani. يمكن للعملاء الوصول إلى سجل كامل لعملية الطباعة, مما يتيح إمكانية تتبع المنتج بالكامل. "
إن مثل هذه التطورات تدفع القطاع إلى الأمام.
في يوليو, اختارت وكالة ناسا جامعة كارنيجي ميلون للبحث عن طرق لاستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تقلل من تكلفة ومدة تصنيع الطائرات, دون التضحية بالجودة, الموثوقية والسلامة.
و اليوم, تعمل شركات مثل طيران الإمارات على تطوير أجهزة عرض فيديو ثلاثية الأبعاد وشوايات تهوية لطائراتهم. يتم تطبيق التكنولوجيا على كل شيء من محركات طائرات الهليكوبتر والولايات المتحدة. الجيش بيرديكس الطائرات بدون طيار لتعزيز لوحات جسم الطائرة المعدنية.
و غدا? في النهاية, يمكن لرواد الفضاء أن ينفجروا في الفضاء بصواريخ مطبوعة ثلاثية الأبعاد, شاهق الارتفاع لاستكشاف آفاق جديدة بفضل هذه التقنية سريعة التطور.
الأصل مقالة نشرت يوم forbes.com