Comprensión de la fabricación aditiva para la industria aeroespacial

La industria aeroespacial ha estado utilizando la fabricación aditiva (AM) para muchas aplicaciones. Desde piezas de aviones y helicópteros hasta motores y turbinas, las tecnologías 3D ahorran tiempo y dinero para crear componentes más fuertes y eficientes. AM ha mejorado el rendimiento de las piezas, ha reducido el peso y ha ayudado a eliminar las limitaciones de diseño y producción.

Fabricación aditiva frente a fabricación convencional

La fabricación aditiva no es solo impresión 3D. El proceso implica el mecanizado y el tratamiento térmico del componente. También existe algún tipo de inspección no destructiva, como una tomografía computarizada. Los pasos de fabricación se simplifican en comparación con los métodos convencionales. Esto agrega cierta complejidad en lo que respecta a la certificación. Con tantos pasos sucediendo simultáneamente, el proceso puede ser más difícil de controlar.

Pero ha existido un precedente para encontrar diferentes formas de certificar piezas. Cuando las piezas compuestas de fibra de carbono comenzaron a usarse en la industria aeroespacial, fue un desafío reconocer la forma del material y las propiedades que se creaban simultáneamente. Ese rango de variación no es tan grande como lo que produce AM, pero los desafíos son lo suficientemente similares como para ofrecer esperanza para AM.

Con la fabricación convencional, el rendimiento de varios pasos es bien conocido porque las restricciones en cada paso son más limitantes. Un ingeniero de diseño que conozca la fundición, la forja y el mecanizado puede crear un modelo de pieza con gran confianza en que la instalación puede reproducirlo. Pero el diseño requiere más colaboración con el fabricante para crear un diseño que sea eficiente de producir y cumpla con los estándares de calidad requeridos.

El futuro de la fabricación aditiva en la industria aeroespacial

La fabricación aditiva se ha limitado principalmente a piezas no críticas como conductos y componentes interiores donde los esfuerzos son térmicos en lugar de mecánicos. Pero puede esperar que AM desempeñe un papel más importante en la producción de aviones para los fabricantes de nivel 1. Recientemente, el primer componente estructural de titanio AM, un pestillo de puerta, se instaló en aviones comerciales.

A medida que avancen las tecnologías, los fabricantes podrán realizar la transición de otras piezas estructurales a AM, así como desarrollar nuevas piezas estructurales aprovechando los procesos de impresión 3D. Para las piezas nuevas fabricadas con AM desde el principio, se modificará la geometría de la pieza para facilitar el mecanizado. El diseño para la fabricación aditiva es la oportunidad que está por llegar.

Los mejores avances no implicarán solo la reducción de material. También darán como resultado la minimización del peso de la pieza, la reducción de los pasos de ensamblaje necesarios y un tiempo de comercialización más rápido, gracias a un menor número de pasos de fabricación. Pero para hacer realidad la promesa completa de AM, los fabricantes deberán identificar componentes estructurales que podrían ser buenos candidatos para el proceso.

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