नागरिक उड्डयन विमान निर्माण में धातु 3डी प्रिंटिंग तकनीक के कई उपयोग मामलों में, घटकों का निर्माण सबसे महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, बूम सुपरसोनिक ने 2020 के अंत में XB -1 सुपरसोनिक यात्री विमान की शुरुआत की जो कॉनकॉर्ड विमान के समान गति से उड़ सकता है। इस विमान द्वारा 3डी मुद्रित घटकों का बेहतरीन उपयोग इस क्षेत्र में अधिक ध्यान आकर्षित करने वाले मुख्य कारकों में से एक है। पूरी मशीन 21 3डी मुद्रित टाइटेनियम मिश्र धातु घटकों पर चलती है, सभी वेलो3डी नीलमणि धातु प्रिंटर का उपयोग करके उत्पादित होते हैं और इंजन और पर्यावरण नियंत्रण प्रणालियों पर लागू होते हैं। यह कार्यक्रम न केवल विमान के प्रदर्शन को बढ़ाता है बल्कि विनिर्माण चक्र को भी काफी कम करता है और खर्चों को कम करता है।
एक अन्य उदाहरण में, एयरबस A350XWB विमान पर घटकों के निर्माण के लिए बड़े पैमाने पर पॉलिमर सामग्री का उपयोग करने के लिए 2013 से स्ट्रैटासिस के साथ काम कर रहा है, इसलिए 500 से अधिक टुकड़ों की एकल इकाई स्थापना प्राप्त कर रहा है। इन भागों में शामिल कई ऑनबोर्ड प्रणालियों में नलिकाएं, केबल क्लैंप, बाड़े और अन्य निर्माण शामिल हैं। इसके अलावा कतर एयरवेज ने A350XWB के लिए केबिन दरवाजे के पर्दे को FDM तकनीक और ULTRAM 9085 सामग्री से बदल दिया है, जो वर्तमान में 1140720240 पर सबसे बड़े 3D मुद्रित विमान घटक का दावा करता है। जबकि मेटल 3डी प्रिंटिंग तकनीक एयरबस विमान में बड़े पैमाने पर लागू की जाती है, यह पॉलिमर सामग्री का एक अनुप्रयोग मामला है। उदाहरण के लिए, Liebherr Group ने A350 XWB के लिए 3D मुद्रित टाइटेनियम मिश्र धातु लैंडिंग गियर ब्रैकेट और SLM तकनीक का उपयोग करके एयरबस A380 के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु एकीकृत हाइड्रोलिक पाइपलाइन का उत्पादन किया।
इंजन उत्पादन में, मेटल 3डी प्रिंटिंग तकनीक भी वास्तव में अच्छा प्रदर्शन करती है। स्पेन की रोल्स रॉयस सहायक कंपनी के रूप में, आईटीपी एयरो ने 3डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके एक नया अल्ट्राफैन तैयार किया है ® इंजन का टेल बेयरिंग हाउसिंग (टीबीएच) इसके प्राथमिक निर्माणों में से एक है। इसी हिस्से से हवाई जहाज और इंजन जुड़े रहेंगे. आईटीपी एयरो का दावा है कि केवल थोड़ी मात्रा में पाउडर का उपयोग करके और 25% सामग्रियों को संरक्षित करके, 3डी प्रिंटिंग जटिल ज्यामितीय आकृतियों वाले हिस्से बनाने की अनुमति देती है। यह विनिर्माण तकनीक न केवल उत्पादन प्रक्रिया के दौरान कार्बन उत्सर्जन को कम करती है बल्कि घटक प्रदर्शन और निर्भरता को भी बढ़ाती है, जिससे पर्यावरण को लाभ होता है।
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीक का उपयोग करते हुए, स्वीडिश एयरोस्पेस और रक्षा कंपनी साब ने अपने लड़ाकू विमानों के लिए आंतरिक भागों का उत्पादन शुरू कर दिया है। व्यवसाय ने 3डी मुद्रित घटक की अपनी पहली परीक्षण उड़ान का प्रदर्शन किया - एक नायलॉन हैच जिसे बाहरी वातावरण में जीवित रहने के लिए डिज़ाइन किया गया है। साब विमान निर्माण में धातु 3डी प्रिंटिंग तकनीक के उपयोग की भी जांच कर रहे हैं, विशेष रूप से अधिक टिकाऊ सामग्रियों की खोज में और इसे विभिन्न आधारों पर लाने के लिए एक मोबाइल 3डी प्रिंटिंग प्रणाली के विकास में, भले ही यह नायलॉन सामग्री का अनुप्रयोग हो।
455x295x805 मिमी मापने वाले, सफ्रान ग्रुप ने बिजनेस जेट विमान के लिए फ्रंट लैंडिंग गियर घटक बनाने के लिए एसएलएम सॉल्यूशंस के साथ मिलकर काम किया है। यह एसएलएम तकनीक का उपयोग करके इतने बड़े आकार के विमान घटकों को 3डी प्रिंट करने वाला दुनिया का पहला है। इस शोध का उद्देश्य यह दिखाना है कि एसएलएम 3डी प्रिंटिंग तकनीक व्यवहार्यता के साथ महत्वपूर्ण घटकों का उत्पादन कर सकती है। आमतौर पर, तीन जाली हिस्से और पांच-अक्ष मशीनिंग पारंपरिक लैंडिंग गियर घटकों को इकट्ठा करते हैं। 3डी प्रिंटिंग की प्रक्रिया विशेषताओं को परत दर परत उत्पादन में फिट करने के लिए घटकों का पुनर्निर्माण किया जाना चाहिए। इससे न केवल पूरी विनिर्माण प्रक्रिया का समय बचता है बल्कि अंततः तीन मूल भाग एक में एकीकृत हो जाते हैं, जिससे वजन लगभग 15% कम हो जाता है।
28 3डी मुद्रित टाइटेनियम मिश्र धातु भागों, जो क्रमशः बोर्डिंग गेट, सर्विस गेट, सामने और मध्य पीछे के धड़ के सामने और पीछे के कार्गो दरवाजे से जुड़े होते हैं, इसमें घरेलू बड़े विमान C919 की उद्घाटन उड़ान भी शामिल है। इन घटकों का उत्पादन न केवल विमान के प्रदर्शन को बढ़ाता है बल्कि विनिर्माण समय और व्यय को भी काफी कम करता है।
नागरिक उड्डयन विमानों के निर्माण में धातु 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करने से विभिन्न लाभ उत्पन्न हुए हैं। सबसे पहले, यह जल्दी से जटिल संरचनात्मक घटकों का उत्पादन कर सकता है, जिससे उत्पादन प्रभावशीलता बढ़ जाती है। पारंपरिक घटक निर्माण में बहुत सारी सामग्रियों का उपयोग होता है और परिष्कृत प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके सटीक धातु पाउडर को परतों में छिड़का और पिघलाया जा सकता है, परत दर परत जटिल घटक आर्किटेक्चर का निर्माण किया जा सकता है, जिससे सामग्री अपशिष्ट और ऊर्जा की खपत कम हो सकती है।
दूसरा, धातु 3डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों के साथ घटक इष्टतम डिजाइन प्राप्त किया जा सकता है। 3डी प्रिंटिंग तकनीक के माध्यम से जटिल ज्यामितीय आकृतियों का उत्पादन किया जा सकता है, जो पारंपरिक उत्पादन तकनीकों में चुनौतीपूर्ण प्रक्रिया है। उदाहरण के लिए, ईंधन इंजेक्शन को अधिकतम करने के लिए, ईंधन नोजल के अंदर छोटे चैनल बनाएं, या दहन दक्षता बढ़ाने के लिए दहन कक्ष के अंदर जटिल निर्माण प्रिंट करें। घटक प्रदर्शन को बढ़ाने के अलावा, ये बेहतर डिज़ाइन विमान ईंधन की खपत और प्रदूषकों को कम करते हैं।
इसके अलावा मेटल 3डी प्रिंटिंग तकनीक के साथ संभव हल्का डिज़ाइन है। नागरिक उड्डयन विमान निर्माण में विमान के प्रदर्शन में सुधार ज्यादातर हल्के वजन पर निर्भर करता है। 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके निर्मित जटिल आकार वाले हल्के घटक ताकत की गारंटी देते हुए वजन कम करते हैं। इससे विमान की ईंधन अर्थव्यवस्था के अलावा उसकी भार वहन क्षमता और उड़ान दूरी बढ़ जाती है।
बहरहाल, नागरिक उड्डयन विमानों के उत्पादन में मेटल 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करने में कुछ कठिनाइयाँ भी हैं। सबसे पहले, कुछ हद तक धीमी मुद्रण गति बड़े पैमाने पर उत्पादन की प्रयोज्यता को प्रतिबंधित करती है। हालाँकि प्रौद्योगिकी के लगातार विकसित होने के कारण मुद्रण की गति उत्तरोत्तर बेहतर होती जा रही है, फिर भी अधिक अनुकूलन और संवर्द्धन की आवश्यकता है। दूसरा, एक महत्वपूर्ण समस्या सामग्री चयन का प्रतिबंध भी है। हालाँकि वर्तमान में 3डी प्रिंटिंग में टाइटेनियम मिश्र धातु और एल्यूमीनियम मिश्र धातु जैसी धातु सामग्री का बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया है, नागरिक उड्डयन विमान निर्माण की विशेष जरूरतों को पूरा करने के लिए उच्च शक्ति, महान संक्षारण प्रतिरोध और उच्च गर्मी प्रतिरोध वाली अधिक नई सामग्रियों की अभी भी आवश्यकता है।
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