¿Cuáles son las ventajas de la impresión 3D en la fabricación aeroespacial?

Aug 12, 2023

Boeing espera ahorrar entre 2 y 3 millones de dólares en cada uno de sus Boeing 787 mediante piezas impresas en 3D.

Recientemente, Simple Flying destacó el ahorro de peso del motor General Electric GE9X como resultado de las técnicas de fabricación aditiva (AM) empleadas por el OEM. La compañía combinó más de 300 piezas de motor en solo siete mediante diseño asistido por computadora (CAD) y software de impresión 3D que dirige a las máquinas para depositar material especializado, capa sobre capa, en formas geométricas precisas. El proceso se repite hasta que se crea la pieza completa.

Dependiendo de los requisitos de resistencia, las piezas deben someterse a pruebas exhaustivas antes de ser instaladas en los motores. Las tecnologías avanzadas de AM, como la fusión por haz de electrones (EBM) y la fusión directa por láser de metales (DMLM), impulsan gran parte del crecimiento de la AM. Estos procesos producen piezas de alto valor y prototipos funcionales en la aviación, el sector aeroespacial y más. Este artículo analiza las aplicaciones y ventajas de la impresión 3D en la industria aeroespacial.

La impresión 3D ya no es una tecnología nueva o innovadora en la fabricación. Se ha utilizado ampliamente en aplicaciones aeroespaciales debido a sus ventajas en procesos más simples y ahorro de peso. Las piezas de aviones comerciales y militares se fabrican a costos más bajos, plazos de entrega más rápidos y pesos mucho más livianos. La tecnología también permite a los OEM ser más flexibles digitalmente con sus diseños al fabricar y probar varios prototipos antes de finalizar el diseño.

Satair, filial de Airbus Services, imprime en 3D piezas de repuesto para los aviones de la familia A320 del fabricante europeo. El diseño del A320, de 25 años de antigüedad, puede tener piezas de repuesto impresas en metal certificadas para cumplir con la aeronavegabilidad. Las piezas impresas en 3D se utilizaron cuando el proveedor original de las vallas de punta de ala del A320 tuvo problemas de fabricación.

Dado que el avión no puede funcionar sin la pieza, Satair cambió el proceso de fabricación a impresoras 3D, lo que resolvió el problema y eliminó el riesgo de escasez futura. Felix Hammerschmidt, director de soluciones de fabricación aditiva de Satair, dijo a Aviation Today:

"Como había un problema con el proveedor convencional, existía el riesgo de una futura escasez de suministro que podría haber provocado la inmovilización de un avión. Al cambiar la pieza a fabricación aditiva, el problema se resolvió y el suministro está asegurado para décadas por venir".

La pieza se fabrica con titanio, un material de fabricación aditiva de uso común que ha demostrado repetidamente su capacidad para cumplir con las normas internacionales de certificación de aeronavegabilidad.

Honeywell Aerospace, otro fabricante aeroespacial líder, utiliza la impresión 3D para piezas de motores críticas para el vuelo. Estos componentes albergan cojinetes dentro y alrededor de las secciones calientes de algunos motores Honeywell, incluidos los turbofan ATF3-6. Un ejemplo del uso de esos motores es el Dassault Falcon 20G, utilizado por la Armada francesa para misiones de patrulla y búsqueda y rescate.

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GE Aviation utilizó técnicas de impresión 3D para varias piezas del motor, incluida la carcasa del sensor de temperatura de entrada del compresor del GE90. Boeing tiene como objetivo ampliar el uso de la fabricación aditiva para diversas piezas y conjuntos de aviones. Al utilizar la impresión 3D para producir piezas para sus 787 Dreamliners, Boeing espera ahorrar aproximadamente entre 2 y 3 millones de dólares por avión.

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Escritor: Omar es un entusiasta de la aviación y tiene un doctorado. en Ingeniería Aeroespacial. Con numerosos años de experiencia técnica y de investigación en su haber, Omar aspira a centrarse en prácticas de aviación basadas en la investigación. Además del trabajo, a Omar le apasiona viajar, visitar sitios de aviación y observar aviones. Con sede en Vancouver, Canadá