Sem dúvida, uma das primeiras indústrias a usar a tecnologia de manufatura aditiva (AM) para criar peças leves foi a indústria aeronáutica (otimizar o peso sem comprometer a resistência). A utilização de manufatura aditiva no setor aeroespacial está em ascensão no momento. Prevê-se que o mercado de impressão 3D aeroespacial atinja US$ 9,23 bilhões até 2023, com uma taxa composta de crescimento anual de 20,23%, de acordo com uma pesquisa da Strategic Market Research.
Caminhos para a impressão 3D de metal no setor aeroespacial
Como já foi dito, a indústria aeroespacial há muito adota a impressão 3D de metal por causa de seus muitos benefícios, e esse modelo de tecnologia amadureceu após anos de crescimento. A indústria aeroespacial como um todo está buscando maneiras de aumentar a sustentabilidade do setor, portanto, projeta-se que essa taxa de adoção só aumentará nos próximos anos. À medida que componentes mais inovadores são necessários nos próximos anos, a impressão 3D em metal se tornará mais popular. À medida que as aeronaves avançam em direção à eletrificação e fontes alternativas de energia, como o hidrogênio, essa era logo chegará. É importante observar que modificações no projeto estrutural de todo o avião provavelmente serão necessárias e que um dos principais benefícios disso pode ser o uso de manufatura aditiva. Conhecidas por sua capacidade de criar geometrias impossíveis com métodos tradicionais, essas tecnologias permitem que os usuários maximizem o projeto estrutural, o desempenho e a segurança.
Além disso, uma variedade de técnicas de impressão 3D estão disponíveis. Em poucas palavras, todas as tecnologias de metal são levadas em consideração ao examinar as várias tecnologias de aditivos de metal empregadas na indústria. Um caso de negócios sustentável sempre deve ser estabelecido por meio de economia de custos deliberada ou melhorias de desempenho. Além da certificação de componentes, o setor deve pensar na industrialização, onde queremos produzir mais peças. Enquanto as aeroestruturas freqüentemente usam tecnologias de deposição de energia direcionada (DED) para suas taxas de deposição rápida e capacidades de tamanho grande, os motores usam fusão em leito de pó para suas capacidades de restauração de alta precisão (isto é, peças complexas).
O processo de manufatura aditiva também depende dos materiais. Os materiais utilizados também mudam com base nas condições de uso e cenários de aplicação. Como os veículos mais leves requerem menos combustível, o titânio oferece uma alta relação resistência/peso, essencial para o setor aeroespacial. Como podem funcionar em temperaturas próximas ao seu ponto de fusão, as superligas à base de níquel, como o Inconel, são vantajosas em situações de alta temperatura. O alumínio é um bom condutor térmico e funciona bem em aplicações de trocadores de calor. Em geral, materiais que são frequentemente produzidos usando técnicas convencionais para a indústria aeroespacial abrem grandes possibilidades de manufatura aditiva.
No entanto, uma vez que um método e uma substância foram selecionados, a impressão 3D de metal tem muitas aplicações criativas na indústria aeroespacial. A maioria das peças estruturais complicadas trabalha em condições de alta temperatura, envolve transferência de calor ou contém passagens de fluidos, e a impressão aditiva é ideal para produzir essas peças para componentes importantes de motores aeronáuticos, como trocadores de calor, impulsores, volutas, etc.
Quando aplicada corretamente, a manufatura aditiva se destaca, portanto a tecnologia escolhida deve ser adequada às exigências da peça. Isso precisa ser levado em consideração no início da fase de planejamento de um projeto, muitas vezes antes mesmo de uma única palavra ser escrita. Quanto melhor for o seu componente acabado, mais cedo você deve pensar nas vantagens da manufatura aditiva. Se você concordar com todas as restrições do engenheiro no início da fase de projeto, poderá ver uma peça atraente, mas foi projetada sem restrições e sem levar em consideração os métodos de produção.