항공우주 산업에서는 3D 프린팅이 다양한 프로토타입 및 최종 사용 활용처로 주목 받고 있다. 기존의 제조 방법과 비교하여 첨가 제조 기술은 부품을 가볍고 내구성이 높게 만들 수 있다는 장점이 있다. Aerospace는 3D 프린팅의 선구자였으며 현재 해당 기술의 발전에 상당한 기여를 하고 있다. Transparency Market Research의 보고서에 따르면, 3D 프린팅 시장은 2025년까지 323억 달러에 이를 것으로 예상되는데, 이는 주로 보다 가벼운 3D 프린팅 항공 엔진 부품에 대한 수요 증가의 결과로 보인다. 본 보고서에서, 우리는 3D 프린팅이 항공 우주 분야에 미치는 영향을 조사한다.
3D 프린팅을 통한 설계 및 검증
항공우주 분야에서 디자인은 항공기 부품을 보여주는 개념 모델로 시작하는 경우가 많다. 이들은 항공 우주 산업에 중요한 공기 역학 평가에 자주 사용된다. 항공 설계의 부드럽고 상세한 축소 모델을 만들기 위해 재료 분사뿐만 아니라 SLA기술이 사용된다. 정확한 모델은 아이디어의 일반적인 모양을 묘사하고 설계 목적을 효과적으로 전달할 수 있도록 한다.
3D 프린팅 프로토타입은 항공 우주 분야의 표준 사례가 되고 있다. 저렴한 주파수 분할 다중화(FDM)를 사용하여 신속하게 프린팅된 실물 크기 항공기 착륙 기어 인클로저에서 풀 컬러, 고세부 제어 보드 개념 모델에 이르기까지 현재 모든 프로토타입 요구에 적합한 3D 프린팅 기술이 있다. 또한 3D 프린팅으로 엔지니어링 재료를 사용하여 시제품의 철저한 테스트 및 성능 검증이 가능하다는 장점이 있다.
항공우주 분야 내 사용자 정의
3D 프린팅 기술은 항공우주 산업에 큰 영향을 미치고 있다. 항공기 성능의 급진적 향상이 매우 복잡한 단일 부품의 비용적 부담을 상쇄 시킬 정도로 큰 경우가 있다.
3D 프린팅을 사용하여 만들어진 단 하나의 부품이 항공기의 공기 저항을 거의 2.1% 줄일 수 있으며, 이는 한 달에 75,000마일을 비행하는 일반 비즈니스 항공기의 연료 비용을 5.41% 감소 시킨다.
특정 항공기(맞춤형 초경량 부품) 또는 항공기 종류(화물, 여객, 헬리콥터)는 맞춤형 제작 부품을 요구한다. 많은 독특한 항공우주 부품에 대해 3D 프린팅은 부품 통합과 토폴로지 최적화도 제공한다.
3D 프린팅으로 항공우주 제조 강화
3D 프린팅은 이러한 특징을 생산할 수 있으며, 매우 복잡하고 가벼운 구조물을 안정성이 뛰어난 구조물로 제작할 수 있다. 따라 가능하다. 부품의 위상적 합리화 및 단일 구성요소로의 기능적 요소 통합은 설계 유연성의 정도에 3D 프린팅이 제공하는 설계의 유연성을 고려하여 여러 요소를 하나의 구성요소로 결합할 수 있다. 그 결과, 주어진 순간에 항공우주 산업의 완성체는 다양한 재고를 보유하고 중량을 절약하여 비용을 절감할 수 있다.
결론
소량의 항공우주 부품 제조에 있어 적층 제조는 흥미로운 전망을 제시한다. 리드 타임을 단축하고, 비용을 절감하며, 온디맨드 프로덕션을 위한 운영을 간소화하다. 한때 시제품 제작에만 사용되던 최첨단 기술이 이제는 최종 사용 부품에 최적으로 활용되고 있다.
우리는 항공기 엔지니어링의 성배이자 업계의 주요 과제 중 하나인 토폴로지 최적화와 같은 기술을 활용함으로써 항공기 및 항공 우주 분야가 3D 프린팅 기술을 통해 계속해서 이익을 얻을 것이라고 분석한다.
관련 보고서 : Global 3D Printing Market 2021