Pięć pytań o... samoloty z drukarki 3D

Możliwości wykorzystania druku 3D w lotnictwie są ogromne. Certyfikowane drukarki, korzystające z zatwierdzonych projektów i materiałów, mogłyby znaleźć się w bazie każdej linii lotniczej i na poczekaniu, znacznie taniej i szybciej, uzupełniać zapas części zamiennych. W skrajnym przypadku magazyny części mogą stać się w ogóle zbędne, bo wszystko będzie można natychmiast wydrukować. 

Drukowane trójwymiarowo części są nie tylko lżejsze (bo mogą być np. puste w środku, czego nie da się zrobić przy produkcji części metalowych metodą tradycyjną), ale i bardziej wytrzymałe. 

Na razie to tylko wizja przyszłości, ale jak w rozmowie z Dominikiem Sipinskim z Pasazer.com tłumaczy Curtis Carson, szef zespołu integracji systemów produkcji i inżynierii w Airbusie, za parę lat może stać się normą. A za kilkanaście lat, kto wie, czy z drukarek 3D nie będą pochodzić całe struktury samolotów.

Curtis Carson: Druk trójwymiarowy znalazł pewne niszowe zastosowania w lotnictwie, głównie w obszarze plastikowych części wnętrz samolotów oraz w ograniczonym stopniu w innych niekrytycznych obszarach. Przemysł lotniczy jest na bardzo wczesnym etapie pod względem wykorzystania druku 3D. Musimy pamiętać o tym, że kryteria dojrzałości technologii są znacznie bardziej rygorystyczne w lotnictwie niż w innych sektorach. Airbus wykorzystał druk 3D do produkcji części plastikowych w niektórych testowych A350, na przykład stelaży trzymających sprzęt inżynierów w kabinie. Drukujemy również narzędzia, np. by pomóc technikom instalować hydraulikę podczas procesu montażu A330 w St. Nazaire. 

Produkcja narzędzi to obszar, który będzie rozwijał się szybko, bo możemy szybko tworzyć drogie dawniej elementy. Airbus wydrukował również części zamienne do samolotów A310 dla linii Air Transat. Konkretnie chodziło o mocowanie do pasów bezpieczeństwa, którego nie ma już na rynku, bo firma je produkujące już nie istnieje. Z kolei w testowym A350 o numerze MSN005 wydrukowaliśmy po raz pierwszy część metalową - tytanowy uchwyt, który łączy panele ściany kabiny ze strukturą kadłuba. Jeśli chodzi o A350, aktywnie pracujemy, by w ciągu najbliższego roku, dwóch instalować w tym samolocie więcej części z drukarek 3D. 

Curtis Carson: Dzisiaj, gdy uda nam się wymyślić metodę produkcji części plastikowej za pomocą druku 3D, oszczędność kosztu w porównaniu do tradycyjnej produkcji może sięgać 70 proc. Czas produkcji zmniejsza się nawet o połowę. Dla części metalowych oszczędności wagi mogą sięgać 50 proc., jeśli uda nam się zoptymalizować projekt i wykorzystać w pełni możliwości drukarek 3D, które mogą stworzyć niemal dowolny kształt. Do tego dochodzą oszczędności finansowe, bo zużywamy znacznie mniej materiałów, ponadto powstaje nawet o 95 proc. mniej odpadów. 

Curtis Carson: Dzisiaj liczba tych części jest stosunkowo mała, biorąc pod uwagę, że w airbusie A380 są 4 miliony komponentów. Obecnie drukarki są ograniczone pod względem rozmiaru i tempa, więc potencjał na razie istnieje w produkcji małych części, których nie potrzebujemy zbyt dużo. Ale to nie oznacza, że nie wyobrażamy sobie przyszłości, w której moglibyśmy drukować na przykład duże fragmenty strukturalnych powłok kadłuba, ram itp. W taki sposób, jak dziś wykorzystujemy technologię polimerów węglowych CFRP do produkcji powłok skrzydeł A350. 

Curtis Carson: Istnieją ograniczenia pod względem rozmiaru i stosowanych dziś materiałów. Ale to szybko się zmienia. W miarę jak coraz więcej technologii jest adaptowanych do produkcji, widzimy postęp na wszystkich frontach - pod względem materiałów, prędkości, rozmiaru, łączenia procesów produkcji, mieszania surowców.

Curtis Carson: Na pewno nie wkrótce, nie w ciągu najbliższych 4-5 lat. Ale kto wie, co będzie możliwe za 10 lub 15 lat...

Curtis Carson: Jesteśmy już po etapie "tylko prototypów" i wykorzystujemy takie maszyny w naszym procesie produkcyjnym. Jak już powiedziałem, analizujemy, jak wykorzystać ich pełen potencjał obecnie i w przyszłości samolotów Airbusa. 

Curtis Carson: Wyzwaniem jest przede wszystkim zapewnienie, że drukarki 3D, materiały stosowane i proces produkcyjny gwarantują bezpieczeństwo i spełniają rygorystyczne wymagania branży lotniczej. Potem musimy zadbać o niezawodność i wydajność drukarek 3D w codziennym użyciu. 

Curtis Carson: Druk 3D ma wielką przyszłość w naszej branży, dla naszych samolotów i naszych klientów. Jesteśmy firma, która powstała w oparciu o współpracę z innymi. Zawsze blisko współpracowaliśmy z dostawcami, uniwersytetami i innymi firmami poza Airbusem. Nie sądzę, by miało się to zmienić. Nie byłoby rozsądnym zakładać, że jesteśmy w stanie rozwinąć tę technologię wyłącznie własnymi siłami. 

rozm. Dominik Sipinski

fot. Dominik Sipinski, Airbus