صنعت هوافضا همواره به دنبال روش های جدید برای جایگزینی فلزات با پلاستیک و پلاستیک های موجود با نمونه های بهتر، کامپوزیت ها و روش های مدرن است. به طور سنتی، سازه های هواپیما از فلزات و اخیراً از کامپوزیت ساخته می شدند. تولید کامپوزیت به خودی خود کار سختی است، اما کامپوزیت های مدرن می توانند عملکرد فوق العاده ای را در مقایسه با فلزات و پلاستیک ها ارائه دهند. در طی یک همکاری هلندی بین صنعت و مؤسسات آکادمیک، بر روی تولید بزرگترین قطعات پرینت سه بعدی هواپیما با استفاده از فیبر رباتیک کار شده است و آنها تا کنون موفق به ساخت یک صفحه بزرگ بدنه به طول بیش از 8 متر شده اند.
نگاره 1) بزرگترین قطعات پرینت سه بعدی هواپیما
این پروژه که “Stunning” نام دارد؛ با هدف استفاده از تکنیک های تولید مدرن برای ایجاد نسل بعدی هواپیماها با وزن کم تر (و کاهش میزان انتشار گازهای گلخانه ای) در عین حفظ استحکام و دوام نمونه های فولاد و آلومینیومی پایه ریزی شده است.
علاوه بر این، این پروژه زمان کل پروسه ی تولید را نیز کاهش می دهد.
این پروژه زیر مجموعه ی برنامه ی European clean sky 2 است که همانطور که از نام آن مشخص است بر توسعه و نوآوری راه حل هایی جهت کاهش میزان انتشار گازهای گلخانه ای هواپیماها تمرکز دارد.
کمپانی هایی که در پروژه ی STUNNING با یکدیگر مشارکت می کنند شامل Royal NLR ، GKN Fokker ، TU Delft و Diehl Group است.
آنها این پنل برنه ی 8 متری را با دستگاه جایگذاری فیبر اتوماتیک خود، ساخته اند، که به صورت روباتیک الیاف pre-preg را در جای دقیق قرار می دهد. در حین جایگذاری الیاف، آن ها به سرعت گرم می شوند و به رزین ترموپلاستیک امکان می دهند تا به لایه قبلی متصل شود. این تیم به جای ترموست از رزین ترموپلاستیک استفاده می کند زیرا ترموپلاستیک را می توان بارها و بارها گرم کرد و اصلاح کرد و از یکنواختی اتصال اطمینان حاصل کرد.
پس از شکل گیری کلی سازه، آن را در اتوکلاو قرار می دهند تا همه چیز را کمی یکدست کرده و به طور کلی عملکرد سازه را بهبود ببخشد.
نهایتا، بخش ها برای شکل دهی قطعه ی بدنه بزرگتر بر روی یکدیگر اسمبل می شوند، که هدف اصلی پروژه MFFD است، که تحت نظارت Airbus قرار دارد.
“ورای بهینه سازی وزن، فرآیندهای تولیدی که در حال توسعه هستیم کمتر زمان بر هستند و این بدان معناست که از انرژی کمتری نیز استفاده می شود و متعاقبا CO2 و NOX کمتری منتشر می شود” Ralf Herrmann مسئول بخش تحقیق و فناوری Airbus “یکی دیگر از جنبه های مهم این است که در صورت استفاده از مواد ترموپلاستیک، می توان قطعات را در پایان عمر شان بازیافت کرد.”
در تصویر زیر می توانید به صورت شماتیک مونتاژ قسمت بزرگتر بدنه را مشاهده کنید.
نگاره 2) بزرگترین قطعات پرینت سه بعدی هواپیما-پروژه ی STUNNING
“حذف جداسازی مصنوعی عملکرد در مرحله پیش طراحی هواپیما از ضرورت بسیاری برخوردار است تا از همان مراحل ابتدایی تولید مونتاژ و نصب هواپیما با کیفیت بالا برنامه ریزی شود.” Paolo Trinchieri، مسئول پروژه Clean Sky
“این فقط مربوط به مواد ترموپلاستیک نیست، بلکه نحوه طراحی سیستم هایی است که به منظور بهبود کیفیت هواپیما، کاهش هزینه و کاهش وزن هواپیما کارآمدتر هستند. این یکی از عوامل کلیدی پروژه ی چند منظوره بدنه است؛ کشف و ارائه راه حل های جدید برای طراحی ساختار بدنه که به نحو احسنت با سیستم ها و عناصر کابین ادغام می شود.”
پروژه MFFD قصد دارد تا پایان سال 2022 از محصول نهایی اش رونمایی کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با پروژه ی MMFD می توانید به این لینک مراجعه کنید.