3D -printvliegtuig landingsgestel en het repareren van titaniumbladen
Aug 11, 2025
Het landingsgestel van vliegtuigen is een component onderhevig aan aanzienlijke stress. Om deze omgevingen met een hoge stress te weerstaan, zijn deze onderdelen gesmeed uit sterk sterk staal. Sinds de komst van titaniumlegeringen is het landingsgestel van vliegtuigen echter geleidelijk verschoven naar de smeedsten van titaniumlegering. Titaniumlegeringen bieden zowel hoge sterkte als lage dichtheid, waardoor de massa met meer dan 25%critisch belangrijk voor vliegtuigen wordt verminderd. De titaniumlegering die wordt gebruikt in het landingsgestel van vliegtuigen is TI-10V-2FE-3AL, met een treksterkte van 1190 MPa, bijna 2,2 keer die van 7075 aluminiumlegering. Veel componenten van landingsgestel op de Boeing B777 zijn gesmeed uit deze legering. De TI-6Al-2SN-2ZR-2MO-2CR-legering, ook gebruikt in landingsgestel, biedt hoge sterkte en taaiheid, maar is relatief duur. Verder is de Ti-6AL-4V-legering, die vaak wordt gebruikt bij het smeden van helikopterlandingsgestelcomponenten, de meest gebruikte titaniumlegering in Aerospace en algemene apparatuurtoepassingen. Hoewel het relatief betaalbaar is, zijn de sterkte en prestaties lager dan die van de bovengenoemde titaniumlegeringen. Vliegtuigmotorbladen werken onder extreem veeleisende omstandigheden, geconfronteerd met niet alleen hoge temperaturen, maar ook hoge druk en luchtstroom met hoge snelheid. In deze harde omgeving zijn deze messen uiterst gevoelig voor schade, met name bij de mestips, waardoor onderhoud een aanzienlijke onderneming is. Volgens een website van 15 september 2023 ontwikkelde Aviation Weekly-website Optomec en Acme Robotics Systems (ACME) gezamenlijk een wereld-first geautomatiseerde werkcel voor het repareren van titaniumlegeringscompressorbladen voor vliegtuigmotoren gedurende een periode van twee jaar om onderhoudswerklast te verminderen en de levensduur van het mes te verlengen. Het systeem is voornamelijk ontworpen om titaniumlegeringscompressor-mestips te repareren die zijn gedragen tijdens de werking van de motor, maar het kan ook schade herstellen aan nikkelgebaseerde legeringsmestips en leidende randen. De geautomatiseerde werkcel bestaat uit drie stations die in staat zijn om mestoppen te slijpen, 3D-printlaserbekleding en nabewerking. Het omvat een geautomatiseerd palletlaad- en losstation, een pallet draaistation en een robotmateriaalbehandelingssysteem. Het kan ook worden uitgerust met andere functies, zoals een geautomatiseerde coördinaatmeetmachine en een reinigingsstation. Optomech zegt dat de geautomatiseerde werkcel een aantal voordelen biedt ten opzichte van traditionele titaniumbladreparatieprocessen, zoals CNC -bewerking en wolfraam inert gas (TIG) lassen. Blade -afwerking is ongeveer drie tot vier keer sneller dan CNC -bewerking of handmatige afwerking; Reparatiekwaliteit is consistenter in vergelijking met handmatige processen; en de kosten worden met meer dan 70%verlaagd. Het elimineren van handmatig lassen en handmatige afwerking verbetert de reparatiekwaliteit aanzienlijk. Optomech stelt dat het gebruik van efficiënte en herhaalbare robotachtige afwerktechnologie de werkkwaliteit aanzienlijk kan verbeteren en de reparatiekosten in motorreparatiecentra aanzienlijk kan verlagen. Het geautomatiseerde robotsysteem kan jaarlijks 85.000 titaniumcompressorbladen repareren en is gecertificeerd door regulatoren van burgerluchtvaart in meerdere landen. De commerciële werking op lange termijn heeft de veiligheid en betrouwbaarheid van het systeem aangetoond.
Volgens een rapport op de Britse Aero-MAG-website op 17 september lanceerde het UK's Aerospace Technology Institute (ATI) een £ 22,5 miljoen onderzoeks- en ontwikkelingsproject, getiteld "Landingsgestelindustrie doorbraak (I-Break)." Onder leiding van Airbus en met 15 bedrijven, onderzoeksinstellingen en universiteiten, markeert dit project 's werelds eerste 3D-geprinte component voor landingsgestel met vliegtuigen.
Het I-Break-project bestaat uit vier werkpakketten: WAAM3D is verantwoordelijk voor de industrialisatie van de productie van de productie van de ARC 3D-printen, microstructurele en mechanische eigenschapscontrole voor structurele toepassingen met een hoge integriteit, de industrialisatie van in-line niet-destructieve testen (NDT) en de productie van prototype-onderdelen van de juiste grootte en complexiteit van een upgraded robowau-systeem. Cranfield University is verantwoordelijk voor het onderzoeken van nieuwe WAAM -processen en oplossingen en het valideren van de afzetting van kritieke legeringen. De Universiteit van Strathclyde is verantwoordelijk voor innovatieve in-line NDT-technologieën. Peakndt, een fabrikant van krachtige conventionele en gefaseerde array-ultrasone instrumenten, is ook verantwoordelijk voor het onderzoeken van in-line NDT-technologieën.
Het gebruik van 3D-printen voor componenten van het landingsgestel van vliegtuigen kan de tijd-tot-market verkorten, de productkwaliteit verbeteren en de CO2-emissies met 20%verminderen. Het O & O -werk van het project is gepland voor voltooiing tegen 2026. Het wereldwijde productieproces voor componenten van het landingsgestel van vliegtuigen zal geleidelijk verschuiven van smeden naar 3D -printen.
Het bedrijf beschikt over toonaangevende productielijnen voor binnenlandse titaniumverwerking, waaronder:
Duits geïmporteerde precisie titaniumbuis productielijn (jaarlijkse productiecapaciteit: 30.000 ton);
Japanse-technologie titaniumfolie Rolling Line (dunste tot 6 μm);
Volledig geautomatiseerde titanium staaf continue extrusielijn;
Intelligente titaniumplaat en strip -afwerkingsmolen;
Het MES -systeem maakt digitale controle en beheer van het gehele productieproces mogelijk, waardoor de productdimensionale nauwkeurigheid van ± 0,01 μm wordt bereikt.
