Авиационное подразделение компании General Electric собирается отказаться от изготовления топливных форсунок путём литья и сварки и перейти на метод 3D-печати. Если эксперимент окажется удачным, данную технологию применят и в других отраслях – от производства газотурбинных установок до изготовления медицинского оборудования.
Промышленная 3D-печать представляет собой так называемое аддитивное производство, когда изделие создаётся наложением или добавлением тонких слоёв материала. Такая технология уже применяется при создании нишевых товаров наподобие медицинских имплантатов и пластмассовых прототипов новых изобретений.
Прототипы держателей для авиационных двигателей, напечатанные на 3D-принтере
Преимущества применения новой технологии очевидны: аддитивное производство расходует меньше материала; машина работает круглые сутки, в отличие от рабочего; деталь создается сразу в конечном виде; сами изделия получаются более лёгкими, за счет чего экономится горючее на самолетах. Кроме того, в традиционном методе в одной детали объединяется около двадцати мелких компонентов, что предполагает высокую трудоёмкость процесса и значительное количество отходного материала. В новой технологии используется порошок из кобальта и хрома, который в нужных местах плавится управляемым компьютером лазером, что дает сформировать слои толщиной 20 мкм.
Несмотря на то, что о 3D-печати говорят уже давно, эта методика только сейчас имеет шанс получить по-настоящему масштабное коммерческое применение. Решение начать массовую «печать» важнейших деталей авиационных двигателей из металлических сплавов — это настоящая веха в истории данной технологии. Такой прорыв «развяжет руки» проектировщикам, ранее связанными производственными ограничениями – ведь новому оборудованию будет достаточно компьютерной модели для производства готовой детали.
Кроме прочего, расширится спектр материалов, таких как титановые, алюминиевые и хромоникелевые сплавы. Различные детали и их части можно будет изготавливать из разных сплавов, что было невозможно осуществить, используя технологию литья. Например, лопасть турбины можно сделать крепкой с одного конца и устойчивой к нагреву – с другого.
Пока что технология существует только в виде компьютерных моделей, и первым серьезным испытанием аддитивной технологии станет топливная форсунка – деталь, которая может уместиться в обычной человеческой ладони.