Como a indústria da aviação continua lutando contra o aumento dos custos e as preocupações com a sustentabilidade ambiental de longo prazo, pode haver uma solução que ajude a lidar com ambas as dificuldades. Atualmente, as peças de aeronaves podem ser impressas em 3D, o que não apenas ajuda a reduzir as emissões, mas também oferece uma opção de fabricação mais acessível. Na verdade, a Boeing afirma que, ao usar peças desenhadas em 3D, pode economizar US$ 3 milhões por aeronave.
É uma boa ideia ter um plano de backup para o caso. No futuro, componentes vitais do motor e outras partes essenciais da aeronave podem até ser construídos dessa maneira. Mas como a impressão 3D afetará o hardware e os sistemas essenciais para manter a segurança? Como a adoção da mentalidade de impressão 3D em uma linha de montagem afetaria todo o setor de aviação?
Vantagens de componentes de aeronaves de impressão 3D
Os benefícios de empregar componentes de impressão 3D em aviões vão além da economia financeira. Além disso, a fabricação será mais rápida e precisa, e sua pegada de carbono será menor.
Comece com o protótipo. O tempo economizado na criação de novos protótipos ou modelos com componentes de impressão 3D pode chegar a milhares de horas, em vez de dias ou semanas. Comparando a impressão 3D com a produção tradicional, também é mais simples fazer ajustes porque você pode produzir e avaliar rapidamente protótipos baratos usando materiais menos caros. Em outras palavras, usando materiais mais leves e menos caros do que o resultado final, você pode simular a aparência de uma peça de aeronave e utilizá-la para testes e análises aerodinâmicas, além de fazer ajustes antes de investir em peças metálicas de custo total.
Além disso, a impressão 3D torna a fabricação mais conveniente e precisa, principalmente quando se trata de gabaritos usados no processo de fabricação. As peças produzidas por meio da fabricação tradicional devem ser mantidas no lugar com acessórios, como pinos de metal, durante a usinagem, a fim de limitar a variação e os erros de um item para o outro. No entanto, os fabricantes tradicionais continuam enfrentando dificuldades devido ao tempo ou custo necessário para produzir milhares de luminárias. Em contraste, a impressão 3D permite que as empresas produzam bens por 40% menos dinheiro e mão de obra do que fariam de outra forma.
Finalmente, todo o tempo e esforço economizados na prototipagem e na produção permitem a produção de mais peças com menos energia e desperdício. Priorizar a fabricação mais sustentável deve ser um dado adquirido, uma vez que representa mais de um quinto das emissões totais de carbono do mundo. Uma grande redução na pegada de carbono é alcançada por meio da impressão 3D, que pode reduzir o uso de material em até 90%.
A impressão 3D no espaço aéreo é segura?
No entanto, existem problemas de segurança significativos com a impressão 3D por causa de como ela opera. Em vez de esculpir peças em blocos pesados de material, a impressão 3D depende da sobreposição de materiais leves para criar peças. Um produto final mais fraco, poroso ou quebradiço é frequentemente um efeito colateral do processo de delaminação. A FAA levou algum tempo para verificar se as peças de impressão 3D eram mais propensas a falhar ou serem danificadas do que as tradicionalmente feitas por causa dos rígidos critérios de certificação de hardware. Agora que o titânio pode ser impresso em 3D, novas tecnologias tornaram a substância e o produto acabado mais fortes do que antes, e a certificação pode ocorrer ainda mais rapidamente.
Afinal, os procedimentos e diretrizes de segurança que se aplicam às aeronaves impressas em 3D e às peças que as fabricam são completos o suficiente para garantir que quaisquer peças impressas em 3D que acabem em uma aeronave não comprometam a segurança. Para garantir que a impressão 3D seja apropriada apenas para peças não críticas de segurança, ou que inspeção e testes suficientes sejam necessários para garantir a segurança de pessoas e aeronaves, DO-254 e padrões comparáveis para hardware aeroespacial atualmente exigem testes aprofundados e Garantia da Qualidade.
Tendências da impressão 3D na aviação
Uma pequena parte de como a aviônica está evoluindo é a impressão 3D. No entanto, a maneira como os fabricantes de aeronaves pensam sobre conformidade e certificação pode mudar como resultado do paradigma da impressão 3D.
Alguns dos problemas da cadeia de suprimentos enfrentados pela indústria aeronáutica hoje podem ser resolvidos com impressão 3D aprimorada. Como resultado, pode apoiar a mobilidade aérea urbana (UAM). A ideia por trás da UAM é que um dia todos nós possamos optar por usar táxis aéreos no lugar ou em adição aos carros convencionais. Mas precisamos de muitos aviões menores para que o UAM funcione. Este procedimento pode ser facilitado pela impressão 3D.
Além disso, assim como a impressão 3D pode facilitar a abordagem de blocos de construção para a fabricação de aeronaves no futuro, também estamos vendo a indústria adotar uma mentalidade de "linha de montagem" quando se trata de conformidade de software e hardware e blocos de construção de certificação para aviônicos.
Por exemplo, os modelos são uma parte importante da conformidade e certificação porque permitem que fabricantes e desenvolvedores de aeronaves certifiquem novos projetos de maneira eficiente e repetível.
Talvez um dia você pegue um avião 100% impresso em 3D e talvez um dia esteja tão familiarizado com os táxis aéreos quanto o Uber está hoje.