Institutul Federal pentru Cercetarea Materialelor și Testare (BAM) dezvoltă în cadrul proiectului SONRISA metode inovatoare pentru a verifica calitatea componentelor metalice imprimate 3D mai repede, mai fiabil și mai ieftin. Scopul este de a face verificarea componentelor fabricate aditiv în aviație mai eficientă și astfel de a permite utilizarea acestor piese într-un mod mai cuprinzător. Prin greutatea lor optimizată, aceste componente ajută de asemenea la reducerea consumului de combustibil și a emisiilor.
Aviile ar trebui să devină mai ușoare în viitor pentru a economisi combustibil și a proteja clima. O rol important îl joacă fabricația aditivă. Cu aceasta, se pot produce componente metalice deosebit de complexe, dar și mai ușoare, cum ar fi schimbătoarele de căldură de înaltă eficiență. În aviație, fiecare economie de greutate contează, deoarece avioanele sunt utilizate timp de mai multe decenii.
Dar, în ciuda avantajelor lor potențiale, fabricația aditivă este utilizată în aviație doar cu reticență până acum. Motivul: În nicio altă industrie cerințele de siguranță nu sunt mai mari. Fiecare componentă relevantă pentru siguranță trebuie să fie verificată fără lacune pentru erori înainte de a fi instalată. Acest lucru este însă un proces foarte consumator de timp și costisitor în imprimarea 3D. Deoarece componentele sunt de obicei foarte filigrane și concepute individual. Posibilele defecte, cum ar fi cele mai mici pori sau crăpături, nu sunt vizibile din exterior, iar metodele convenționale de testare se confruntă cu limitele lor.
Controlul calității în procesul de imprimare
Aici intervine proiectul comun SONRISA: Echipa dezvoltă o metodă digitală prin care calitatea unei componente imprimate 3D poate fi monitorizată și evaluată deja în timpul procesului de fabricație. Astfel, posibilele erori pot fi detectate devreme și verificările ulterioare pot fi reduse. „Vrem să facem procesul de fabricație mai transparent și să recunoaștem deja în timpul producției dacă o componentă îndeplinește cerințele ridicate ale aviației”, spune Gunther Mohr, liderul proiectului SONRISA la BAM. „Aceasta economisește timp, costuri și resurse.”
Pentru acest proiect, mai multe sisteme de măsurare sunt combinate pentru a monitoriza procesul de imprimare 3D, mai exact fuzionarea prin laser pe bază de pat de pulbere. În acest proces, pulberea metalică este aplicată strat cu strat și topită cu un laser. Sistemele de măsurare capturează, printre altele, dacă pulberea este aplicată uniform și dacă suprafața componentei oferă indicii despre posibile defecte.
Reducerea timpilor de verificare
Aceste informații sunt corelate cu imagini radiografice tomografice de înaltă rezoluție ale componentelor. Astfel, semnalele sistemelor de monitorizare pot fi comparate în mod specific cu proprietățile reale ale componentei. Din aceste cunoștințe se poate deduce devreme care zone trebuie verificate în mod special în viitor. Aceasta face asigurarea calității mult mai eficientă.
Prin noile metode, verificările ar trebui să fie semnificativ reduse, precizia lor să fie crescută și să se contribuie semnificativ la evaluarea fiabilă a stabilității procesului și a calității componentelor fabricate aditiv. Astfel, utilizarea componentelor imprimate 3D pentru aviație devine mai atractivă.
Parteneri din aviație și fabricație
La proiect participă, pe lângă BAM, companii de frunte din industria aviației și fabricației, cum ar fi Boeing Deutschland GmbH, Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH (lider de consorțiu), MTU Aero Engines AG și Materialise GmbH, precum și ca partener asociat Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH. Acestea aduc experiență practică și competență în cercetare și dezvoltare industrială în proiect. În plus, progresele proiectului sunt discutate periodic cu Agenția Uniunii Europene pentru Siguranța Aviației (EASA) pentru a lua în considerare din timp aspectele relevante pentru certificare. Proiectul este finanțat în cadrul programului de cercetare în aviație LuFo VII-1 de către Ministerul Federal pentru Economie și Energie (BMWE).
Contact:
www.bam.de
