3D 프린팅 항공기가 곧 현실이 될까요?

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항공 산업이 비용 상승과 장기적인 환경 지속 가능성 문제로 계속 어려움을 겪고 있는 상황에서 두 가지 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 옵션이 있을 수 있습니다. 비행기 부품의 3D 프린팅은 이미 현실화되었으며, 배출을 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 기존 제조에 비해 더 저렴한 대안을 제시합니다. 실제로 보잉은 3D 프린팅 부품을 사용하면 비행기 한 대당 300만 달러를 절약한다고 말합니다.

현재 3D 프린팅은 일반적으로 덜 필수적인 부품의 프로토타입 제작 및 제조로 제한되어 있지만 빠르게 발전하는 기술로 인해 상황이 바뀔 수 있습니다. 언젠가 우리는 주요 엔진 부품을 포함하여 비행기의 가장 중요한 부품 중 일부가 이런 방식으로 제작되는 것을 볼 수도 있습니다.

하지만 3D 프린팅이 안전에 중요한 하드웨어와 시스템에 어떤 영향을 미칠 수 있을까요? 그리고 조립 라인에서 3D 프린팅을 사용하는 사고 방식이 항공 산업 전체를 어떻게 변화시키고 있습니까?

3D 프린팅 부품을 비행기에 사용하는 이점은 비용 절감에만 국한되지 않습니다. 또한 프로토타입 제작 기능이 향상되고 제조 속도가 더욱 빨라지고 정밀해지며 탄소 배출량도 줄어듭니다.

프로토타입부터 시작해 보겠습니다. 3D 프린팅 부품으로 프로토타입을 제작하면 며칠 또는 몇 주에 걸쳐 제작하는 대신 새로운 프로토타입이나 모델을 단 몇 분 만에 프린팅할 수 있으므로 수천 시간의 작업 시간이 절약됩니다. 또한 3D 프린팅을 사용하면 기존 제조 방식에 비해 변경 작업도 쉽습니다. 더 저렴한 재료로 저렴한 프로토타입을 빠르게 만들고 볼 수 있기 때문입니다. 즉, 항공기 부품이 최종 제품보다 가볍고 저렴한 재료로 공기 역학 테스트 및 분석을 위해 어떻게 보이고 사용되는지 확인하고 전체 비용의 금속 부품에 투자하기 전에 조정을 수행할 수 있습니다.

3D 프린팅은 특히 제조 공정에 도움이 되는 고정 장치 영역에서 제조를 더 빠르고 정확하게 만들었습니다. 한 부품에서 다른 부품으로의 변경 및 오류 여유를 줄이려면 기존 제조를 통해 생성된 부품을 금속 핀과 같은 고정 장치로 기계 가공 중에 제자리에 고정해야 합니다. 그러나 수천 개의 고정 장치를 만드는 데 걸리는 시간이나 구매 비용은 기존 제조업체에게 끊임없는 과제입니다. 대조적으로, 3D 프린팅을 사용하면 제조업체는 기존 제조에 필요한 비용과 노력의 40%에 불과한 비용으로 수천 개의 고정 장치를 만들 수 있습니다.

마지막으로, 프로토타입 제작 및 제조에 소요되는 모든 시간과 노력을 절약한다는 것은 더 적은 에너지와 낭비로 더 많은 부품을 제조할 수 있다는 것을 의미합니다. 제조 및 생산은 전 세계 총 탄소 배출량의 5분의 1 이상을 차지하므로 보다 지속 가능한 제조에 우선순위를 두는 것이 당연합니다. 3D 프린팅은 재료 소비를 최대 90%까지 줄일 수 있습니다. 이는 상당히 적은 탄소 발자국으로 이어집니다.

그러나 3D 프린팅에는 프로세스 작동 방식으로 인해 일부 안전 문제가 있습니다. 3D 프린팅은 무겁고 강한 재료 블록에서 부품을 절단하는 대신 경량 재료를 겹쳐 부품을 형성하는 방식에 의존합니다. 적층 공정으로 인해 최종 제품이 더 약하고 다공성이 많거나 부서지기 쉬운 경우가 많습니다. 하드웨어 인증 요구 사항의 엄격한 특성으로 인해 FAA는 처음에는 기존 제조 방법으로 만든 부품보다 파손되거나 손상될 가능성이 더 높은 3D 프린팅 부품을 인증하는 데 시간이 걸렸습니다. 이제 마침내 티타늄 3D 프린팅을 가능하게 하는 새로운 기술을 통해 재료와 최종 제품이 그 어느 때보다 강력해졌으며 앞으로 인증이 더욱 빠르게 진행될 가능성이 높습니다.

결국, 3D 프린팅 항공기와 그 부품을 둘러싼 안전 프로토콜과 규정은 비행기에 탑재된 3D 프린팅 재료가 안전에 부정적인 영향을 미치지 않도록 보장할 만큼 포괄적입니다. 항공 하드웨어에 대한 DO-254 및 관련 표준은 이미 심층적인 수준의 테스트 및 품질 보증을 요구합니다. 이는 3D 프린팅이 안전에 중요하지 않은 부품에만 적용되거나 사람과 사람의 안전을 유지하기 위한 충분한 검사 및 테스트를 포함하도록 보장하는 데 도움이 됩니다. 항공기 안전.