첨단 적층 제조 기술인 3D 프린팅 기술은 최근 항공기 산업에서 광범위하게 사용되고 있습니다. 선도적인 항공기 제조업체인 보잉(Boeing)과 에어버스(Airbus)는 처음으로 항공우주 부품 제조에 3D 프린팅 기술을 도입하여 생산 효율성과 비용 제어를 향상하고 항공 제조 부문의 창의적인 발전을 촉진했습니다.
Boeing의 3D 프린팅 응용 분야
보잉은 2002년부터 SLS(선택적 레이저 소결) 기술을 사용하여 소결 기반 PA12 및 PEKK 소재를 사용하는 기능성 부품을 대량 생산하는 방법을 연구해 왔습니다. Boeing 및 EOS와 협력하여 설계된 고성능 탄소 섬유 강화 PEKK 소재는 경량화를 달성하고 부품에 뛰어난 등방성 강도를 부여합니다. 보잉 항공기의 많은 부품이 이 소재로 제작되어 항공기 성능이 크게 향상됩니다.
보잉의 3D 프린팅 기술 활용의 또 다른 사례는 드림라이너(Dreamliner)입니다. 보잉 787의 경우 Norsk Titanium은 고속 플라즈마 증착(RPD) 기술을 사용하여 생산된 부품을 공급했습니다. 티타늄 와이어를 사용하여 구조적 및 안전이 중요한 용도에 적합한 정교한 구성 요소를 변환하는 RPD는 Boeing의 주요 배송 시간과 비용을 절약하는 OEM 인증 적층 제조 기술입니다. 이 기술을 사용하면 787 항공기의 구조적 안전성과 신뢰성이 향상될 뿐만 아니라 제조 효율성도 높아집니다.
또한, 보잉은 3D 프린팅 기술을 사용하여 787 항공기용 부품을 더 많이 제조하여 항공기당 거의 200만~300만 달러를 절약할 계획입니다. 이 지표는 항공 제조 부문의 디지털 혁신을 지원하려는 보잉의 의지를 보여줄 뿐만 아니라 비용 절감 측면에서 3D 프린팅 기술의 이점도 보여줍니다.
Airbus의 3D 프린팅 애플리케이션
Airbus는 3D 프린팅 기술 적용 분야에서도 주목할만한 성공을 거두었습니다. Airbus는 2013년부터 Stratasys와 협력하여 폴리머 재료를 광범위하게 사용하여 A350XWB 항공기의 구성 요소를 제작함으로써 500개가 넘는 단일 장치 설치를 달성했습니다. 여러 온보드 시스템 중에는 덕트, 케이블 클램프, 인클로저 및 기타 구조물이 포함됩니다.
당시 가장 큰 3D 프린팅 항공기 부품인 FDM 기술과 ULTRAM 9085 소재가 2018년 A350XWB의 객실 도어 커튼 헤드를 대체했습니다. 측정 크기는 1140720240mm입니다. 이 프로젝트는 크고 정교한 부품을 제조하는 데 있어 3D 프린팅 기술의 역량을 보여줄 뿐만 아니라 비행기 내부 부품의 3D 프린팅에 대한 Airbus의 조사를 장려합니다.
Airbus가 사용하는 3D 프린팅 재료 중에는 티타늄 합금, 알루미늄 합금, ULTRAM 9085 수지 등이 있습니다. 성숙한 응용 설정을 통해 이러한 재료는 안정적인 재료 및 구성 요소 성능을 가지며 많은 양의 원시 데이터를 획득하고 장기적인 연구 및 개발을 완료했습니다. 개발 테스트. Airbus A380의 경우 Liebherr Group은 SLM 기술을 사용하여 티타늄 합금 통합 유압 파이프라인을 만들었습니다. A350 XWB용 3D 프린팅 티타늄 합금 랜딩 기어 브래킷을 대량 생산했습니다. 항공기 무게와 성능을 극대화하는 것 외에도 이러한 부품의 3D 프린팅은 제조 효율성을 높입니다.
또한 Airbus는 Materialise와 협력하여 Airbus 프로세스 요구 사항에 기반한 3D 프린팅 서비스를 제공하는 최초의 인정받는 공급업체 중 하나가 되었습니다. Airbus용 항공기 예비 부품은 SLS(레이저 소결) 기술을 기반으로 한 3D 프린팅 기술을 사용하여 Materialise에서 생산됩니다. Airbus A350의 경우 Materialise는 현재 약 100개의 별도 비행 예비 부품을 프린팅하여 전체 A350 생태계에 대해 매년 26,000개의 부품을 생성합니다. 이번 협력은 Airbus의 항공기 예비 부품 제조 효율성을 향상시키는 동시에 3D 프린팅 기술이 항공 부문에서 널리 사용될 수 있도록 돕습니다.
3D 프린팅 기술의 장점과 어려움
Boeing과 Airbus는 항공 부품 제조에 있어 3D 프린팅 기술의 여러 가지 이점을 보여주었습니다. 우선, 3D 프린팅 기술은 기존 생산 기술로는 어려운 복잡한 기하학적 구성요소를 생산할 수 있습니다. 둘째, 3D 프린팅 기술은 항공기 연비와 안전성은 물론 부품 무게와 성능도 극대화할 수 있다. 또한 제조 주기를 단축하고, 생산 비용을 낮추며, 생산 효율성을 높이는 데 도움이 되는 것은 3D 프린팅 기술입니다.
그럼에도 불구하고 3D 프린팅 기술을 항공우주 산업에 적용하는 데에는 어려움이 있습니다. 예를 들어, 3D 프린팅 제품의 감항성 인증 과정은 복잡하고 시간이 많이 걸리므로 높은 기준과 법률을 충족해야 합니다. 더욱이 해결해야 할 중요한 문제는 3D 프린팅 기술의 재료 선택과 공정 최적화입니다.
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