הדפסת תלת מימד ציוד נחיתה ותיקון להבי טיטניום
Aug 11, 2025
ציוד נחיתה של מטוסים הוא רכיב הנתון ללחץ משמעותי. כדי לעמוד בסביבות הלחץ הגבוה הללו, חלקים אלה מזויפים מפלדה בעלת חוזק גבוה. עם זאת, מאז כניסתם של סגסוגות טיטניום, ציוד הנחיתה של המטוסים עבר בהדרגה לסגירת סגסוגת טיטניום. סגסוגות טיטניום מציעות הן חוזק גבוה והן צפיפות נמוכה, ומפחיתים את המסה ביותר מ- 25%-חשובים באופן קריטי לכלי טיס. סגסוגת הטיטניום המשמשת בציוד נחיתה של מטוסים היא TI-10V-2FE-3AL, עם חוזק מתיחה של 1190 מגפ"ס, כמעט פי 2.2 מזה של 7075 סגסוגת אלומיניום. רכיבי ציוד נחיתה רבים ב- Boeing B777 מזויפים מהסגסוגת הזו. סגסוגת TI-6AL-2SN-2ZR-2MO-2CR, המשמשת גם בציוד נחיתה, מציעה חוזק וקשיחות גבוהה, אך היא יקרה יחסית. יתר על כן, סגסוגת TI-6AL-4V, המשמשת בדרך כלל בזיוף רכיבי ציוד נחיתה של מסוק, היא סגסוגת הטיטניום הנפוצה ביותר ביישומי אווירה ובציוד כללי. אמנם הוא יחסית נעים, אך כוחו וביצועיו נמוכים מאלה של סגסוגות הטיטניום הנזכרות. להבי מנועי מטוסים פועלים בתנאים תובעניים במיוחד, עומדים לא רק בטמפרטורות גבוהות אלא גם בלחץ גבוה וזרימת אוויר במהירות גבוהה. להבים אלה פועלים בסביבה קשה זו, רגישים מאוד לנזק, במיוחד בקצות הלהב, מה שהופך את התחזוקה לתיקון משמעותי. על פי 15 בספטמבר 2023, אתר Aviation Weekly, Optomec ו- Acme Robotics Systems (ACME) פיתחו במשותף תא עבודה אוטומטי-עולמי לתיקון להבי מדחס סגסוגת טיטניום למנועי מטוסים במשך תקופה של שנתיים כדי להפחית את עומס העבודה של תחזוקה והרחבת חיי הלהב. המערכת נועדה בעיקר לתקן טיפים של סגסוגת טיטניום טיפים לטיפי להב שלבשו במהלך פעולת המנוע, אך היא יכולה גם לתקן נזק לטיפים של להב סגסוגת מבוסס ניקל וקצוות מובילים. תא העבודה האוטומטי מורכב משלוש תחנות המסוגלות לבצע טחינה של קצה להב, חיפוי לייזר הדפסת תלת מימד ועיבוד לאחר עיבוד. הוא כולל תחנת טעינה ופריקה אוטומטית של מזרן, תחנת מפנה למזרן ומערכת טיפול בחומרים רובוטיים. זה יכול להיות מצויד גם בתכונות אחרות, כמו מכונת מדידה קואורדינטות אוטומטית ותחנת ניקוי. Optomech טוענת כי תא העבודה האוטומטי שלה מציע מספר יתרונות על פני תהליכי תיקון להב טיטניום מסורתיים, כגון עיבוד CNC וריתוך טונגסטן אינרטי גז (TIG). גימור הלהב מהיר פי שלושה עד ארבעה מאשר עיבוד CNC או גימור ידני; איכות התיקון עקבית יותר בהשוואה לתהליכים ידניים; והעלויות מופחתות ביותר מ- 70%. ביטול ריתוך ידני וגימור ידני משפר משמעותית את איכות התיקון. Optomech קובע כי השימוש בטכנולוגיית גימור רובוטי יעילה וניתנת לחזרה יכול לשפר משמעותית את איכות העבודה ולהפחית את עלויות התיקון במרכזי תיקון המנוע. המערכת הרובוטית האוטומטית יכולה לתקן 85,000 להבי מדחס טיטניום מדי שנה והיא אושרה על ידי רגולטורים לתעופה אזרחית במדינות מרובות. פעולה מסחרית לטווח הארוך הוכיחה את בטיחותה ואמינותה של המערכת.
על פי דו"ח באתר Aero-Mag בבריטניה ב- 17 בספטמבר, המכון הטכנולוגי Aerospace Technology בבריטניה (ATI) השיק פרויקט מחקר ופיתוח של 22.5 מיליון ליש"ט, שכותרתו "פריצת תעשיית הנחיתה (I-Beak)." בהובלת איירבוס ומעורבים 15 חברות, מוסדות מחקר ואוניברסיטאות, פרויקט זה יסמן את רכיב ציוד הנחיתה הראשון המודפס בתלת מימד.
פרויקט I-Break מורכב מארבע חבילות עבודה: WAAM3D אחראי על התיעוש של מהירות ייצור הדפסת תלת מימד של ARC, עלייה, בקרת רכוש מיקרו-מבנה ומכני ליישומים מבניים בעלי יכולת גבוהה, התיעוש של בדיקות ללא הרס בשורה (NDT), וייצור חלקים פרוטוטיפים של גודל מתאים ומורכבים באמצעות שופץ. אוניברסיטת קרנפילד אחראית על חקר תהליכי WAAM חדשים ופתרונות ואימות התצהיר של סגסוגות קריטיות. אוניברסיטת Strathclyde אחראית על טכנולוגיות NDT מקוונות חדשניות. Peakndt, יצרנית של מכשירי אולטרה סאונד קונבנציונליים בעלי ביצועים גבוהים, אחראית גם על מחקר טכנולוגיות NDT מקוונות.
שימוש בהדפסת תלת מימד לרכיבי ציוד לנחיתה של מטוסים יכול לקצר זמן לשוק, לשפר את איכות המוצר ולהפחית את פליטת CO2 ב- 20%. עבודת המו"פ של הפרויקט מתוכננת להשלמה עד שנת 2026. תהליך הייצור העולמי לרכיבי ציוד לנחיתה של מטוסים יעבור בהדרגה מזיוף להדפסת תלת מימד.
החברה מתהדרת בקווי ייצור מובילים בעיבוד טיטניום מקומי, כולל:
קו ייצור צינור טיטניום מדויק בגרמנית (כושר ייצור שנתי: 30,000 טון);
קו מתגלגל טייטניום יפני-טכנולוגי (דק עד 6 מיקרומטר);
קו שחול רצוף אוטומטי אוטומטי לחלוטין;
צלחת טיטניום אינטליגנטית וגימור רצועות;
מערכת MES מאפשרת שליטה וניהול דיגיטלי של כל תהליך הייצור, ומשיג דיוק ממדי מוצר של ± 0.01 מיקרומטר.
אֶלֶקטרוֹנִי
