Tsiviillennunduse õhusõidukite tootmises kasutatava metalli 3D-printimise tehnoloogia mitmete kasutusjuhtude hulgas on komponentide valmistamine kõige olulisem. Näiteks Boom Supersonic esitles 2020. aasta lõpus ülehelikiirusega reisilennukit XB-1, mis suudab lennata Concorde'i lennukitega sarnase kiirusega. 3D-prinditud komponentide suur kasutamine selles lennukis on üks peamisi tegureid, mis sektoris palju tähelepanu tõmbab. Kogu masin töötab 21 3D-prinditud titaanisulamist komponentidega, mis kõik on toodetud Velo3D safiirmetalliprinterite abil ning mida kasutatakse mootorites ja keskkonnajuhtimissüsteemides. See programm mitte ainult ei suurenda lennuki jõudlust, vaid lühendab drastiliselt ka tootmistsüklit ja vähendab kulusid.
Teisel juhul on Airbus teinud koostööd Stratasysega alates 2013. aastast, et kasutada laialdaselt polümeermaterjale A350XWB lennukite komponentide ehitamiseks, saavutades seega enam kui 500 ühiku paigalduse. Mitmete pardasüsteemide hulgas on need osad kanalid, kaabliklambrid, korpused ja muud konstruktsioonid. Lisaks asendab Qatar Airways A350XWB, millel on praegu suurim 3D-prinditud lennukikomponent 1140720240, salongi uksekardina FDM-tehnoloogia ja ULTRAM 9085 materjaliga. Kui Airbusi lennukites kasutatakse laialdaselt metallist 3D-printimise tehnoloogiat, siis see on polümeermaterjalide rakendusjuht. Liebherr Group tootis näiteks SLM-tehnoloogiat kasutades 3D-prinditud titaanisulamist telikutoed A350 XWB jaoks ja titaanisulamist integreeritud hüdrotorustikke Airbus A380 jaoks.
Mootoritootmises toimib ka metallist 3D-printimise tehnoloogia väga kenasti. Hispaania Rolls Royce'i tütarettevõttena on ITP Aero tootnud 3D-printimistehnoloogiaid kasutades uue UltraFani ® Mootori sabalaagri korpus (TBH) moodustab selle ühe peamise konstruktsiooni. Lennuk ja mootor ühendatakse selle osaga. Kasutades vaid väikest kogust pulbrit ja säästes 25% materjalidest, võimaldab 3D-printimine luua keerukate geomeetriliste vormidega osi, väidab ITP Aero. See tootmistehnika mitte ainult ei vähenda süsinikdioksiidi heitkoguseid kogu tootmisprotsessi vältel, vaid suurendab ka komponentide jõudlust ja töökindlust, olles seega keskkonnale kasulik.
Lisatootmistehnoloogiat kasutades on Rootsi kosmose- ja kaitsefirma Saab alustanud oma hävituslennukite sisedetailide tootmist. Ettevõte tegi oma esimese katselennu 3D-prinditud komponendiga – nailonist luugiga, mis on loodud väliskeskkonnas ellujäämiseks. Saab uurib ka metallist 3D-printimise tehnoloogia kasutamist lennukitootmises, eriti vastupidavamate materjalide otsimisel ja mobiilse 3D-printimise süsteemi väljatöötamisel, et viia see erinevatele alustele, isegi kui see on nailonmaterjali rakendus.
Mõõtmetega 455 x 295 x 805 mm on Safran Group teinud koostööd SLM Solutionsiga, et luua ärireaktiivlennuki jaoks eesmise teliku komponent. See on esimene maailmas, kes prindib SLM-tehnoloogia abil nii suuri lennukikomponente 3D-s. Selle uuringu eesmärk on näidata, et SLM-i 3D-printimise tehnoloogia suudab toota olulisi komponente. Tavaliselt ühendavad kolm sepistatud osa ja viieteljeline töötlemine traditsioonilisi teliku komponente. Komponendid tuleb ümber ehitada, et need sobiksid kihthaaval 3D-printimise protsessiomadustega. See mitte ainult ei säästa kogu tootmisprotsessi aega, vaid ühendab lõpuks ka kolm originaalosa üheks, vähendades seega kaalu ligikaudu 15%.
28 3D-prinditud titaanisulamist osad, mis on vastavalt kinnitatud pardavärava, teenindusvärava ning esi- ja keskmise tagumise kere esi- ja tagakaubaukse külge, hõlmavad ka kodumaise suurlennuki C919 avalendu. Nende komponentide tootmine mitte ainult ei paranda lennuki jõudlust, vaid vähendab oluliselt ka tootmisaega ja -kulusid.
Metallist 3D-printimise tehnoloogia kasutamine tsiviillennunduslennukite ehitamisel on toonud mitmeid eeliseid. Esiteks võib see kiiresti toota keerukaid konstruktsioonikomponente, suurendades seeläbi tootmise efektiivsust. Tavapärane komponentide tootmine kasutab palju materjale ja nõuab keerukat töötlemist. Täpseid metallipulbreid saab 3D-printimise tehnoloogia abil pihustada ja kihtidena sulatada, kihthaaval ehitades üles keerulisi komponentarhitektuure, vähendades sellega materjali raiskamist ja energiakulu.
Teiseks, komponendi optimaalne disain on saavutatav metallist 3D-printimise tehnoloogiatega. Keerulisi geomeetrilisi kujundeid saab toota 3D-printimise tehnoloogia abil, mis on tavapäraste tootmistehnikate jaoks keeruline protsess. Näiteks kütuse sissepritse maksimeerimiseks looge kütusedüüsi sisse pisikesed kanalid või printige põlemiskambrisse keerukaid konstruktsioone, et tõsta põlemistõhusust. Lisaks komponentide jõudluse parandamisele vähendavad need täiustatud konstruktsioonid lennuki kütusekulu ja saasteaineid.
Lisaks on metallist 3D-printimise tehnoloogiaga teostatav kerge disain. Õhusõidukite jõudluse parandamine tsiviillennunduse õhusõidukite tootmises sõltub peamiselt kergest kaalust. 3D-printimise tehnoloogia abil valmistatud keerukate vormidega kerged komponendid säästavad oluliselt kaalu, tagades samas tugevuse. See tõstab lisaks kütusekulule ka lennuki kandevõimet ja lennukaugust.
Sellegipoolest on metallist 3D-printimise tehnoloogia kasutamisel tsiviillennunduses kasutatavate lennukite tootmisel ka teatud raskusi. Esiteks piirab masstootmise rakendatavust mõnevõrra aeglane printimiskiirus. Kuigi printimiskiirus muutub tehnoloogia pideva arenemisega järjest paremaks, on siiski vaja rohkem optimeerimist ja täiustamist. Teiseks on otsustavaks probleemiks ka materjali valiku piiramine. Kuigi 3D-printimisel on praegu laialdaselt kasutatud metallmaterjale, nagu titaanisulamid ja alumiiniumsulamid, on tsiviillennunduse õhusõidukite tootmise erivajaduste täitmiseks siiski vaja rohkem uusi materjale, millel on suur tugevus, suurepärane korrosioonikindlus ja kõrge kuumuskindlus.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-additive-manufacturing-of-titanium.html