Het eerste gebruik van 3D-geprinte structurele gesinterde titaniumcomponenten op een commercieel vliegtuig

Als een belangrijke mijlpaal voor zowel de lucht- en ruimtevaartindustrie als voor additieve fabricage heeft de Federal Aviation Administration (FAA) het gebruik goedgekeurd van onderdelen van gesinterd titanium die zijn vervaardigd met behulp van Norsk Titanium's Rapid Plasma Deposition (RPD)-proces voor Boeing 787 Dreamliner-vliegtuigen. De goedkeuring markeert de eerste keer dat een 3D-geprinte structurele titaniumcomponent is goedgekeurd voor gebruik in een commercieel vliegtuig.

Norsk Titanium, een in de VS gevestigde leverancier van 3D-geprinte structurele titaniumcomponenten voor de lucht- en ruimtevaartindustrie, ontwikkelde het RPD-proces als een efficiëntere en kosteneffectievere methode voor het produceren van titaniumonderdelen. Het proces maakt gebruik van een plasmaboog om de grondstof van titaniumdraad te versmelten tot onderdelen met een bijna netvormige vorm, die vervolgens tot hun uiteindelijke vorm worden bewerkt. Het RPD-proces heeft een aantal voordelen ten opzichte van traditionele productiemethoden, waaronder minder materiaalverspilling, lagere productiekosten en snellere doorlooptijden.

Boeing werkt sinds 2015 samen met Norsk Titanium om het RPD-proces voor de productie van titanium onderdelen te evalueren. De bedrijven hebben zich gericht op het ontwikkelen van een oplossing die voldoet aan de hoge normen voor veiligheid en kwaliteit die vereist zijn in de lucht- en ruimtevaartindustrie.

De goedkeuring door de FAA is een belangrijke prestatie voor Norsk Titanium en de bredere additive manufacturing-industrie. Het betekent een grote stap voorwaarts in de acceptatie van 3D-printen als een levensvatbare productiemethode voor ruimtevaartcomponenten. Het gebruik van onderdelen van gesinterd titanium in commerciële vliegtuigen heeft het potentieel om het gewicht aanzienlijk te verminderen en de brandstofefficiëntie van deze vliegtuigen te verbeteren.

Het is aangetoond dat het RPD-proces effectief is bij het produceren van grootschalige titanium onderdelen. Het proces is bijzonder geschikt voor de productie van complexe vormen die met traditionele bewerkingsmethoden moeilijk of onmogelijk te produceren zijn. Het gebruik van 3D-printen voor titanium onderdelen kan ook helpen om de doorlooptijden en kosten die gepaard gaan met de productie van deze onderdelen te verminderen.

De goedkeuring door de FAA was gebaseerd op een streng test- en certificeringsproces. De onderdelen werden onderworpen aan een reeks tests, waaronder trek-, vermoeiings- en impacttesten, om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan dezelfde hoge veiligheids- en kwaliteitsnormen als conventioneel geproduceerde onderdelen. De goedkeuring van de FAA is een bewijs van de kwaliteit van de productieprocessen van Norsk Titanium en de sterkte van de onderdelen van gesinterd titanium die volgens het RPD-proces worden geproduceerd.

Het gebruik van gesinterde titanium onderdelen in commerciële vliegtuigen zal naar verwachting de komende jaren toenemen. De lucht- en ruimtevaartindustrie is voortdurend op zoek naar manieren om het gewicht van vliegtuigen te verminderen en hun brandstofefficiëntie te verbeteren, en het gebruik van titanium onderdelen wordt gezien als een belangrijke strategie om deze doelen te bereiken. De goedkeuring van het RPD-proces door de FAA zal waarschijnlijk verdere investeringen in additive manufacturing-technologie door de lucht- en ruimtevaartindustrie stimuleren.

Naast de lucht- en ruimtevaartindustrie heeft het gebruik van gesinterde titanium onderdelen ook potentiële toepassingen in andere industrieën. De medische industrie gebruikt bijvoorbeeld steeds vaker titaniumimplantaten voor verschillende procedures, en het RPD-proces zou kunnen worden gebruikt om deze implantaten op een efficiëntere en kosteneffectievere manier te produceren.