Thermwood e Boeing e la stampa 3d per la nuova serie di aerei 777X

Thermwood e Boeing hanno annunciato di aver realizzato una grande parte composita stampata in 3D per il programma 777X della Boeing . La tecnologia LSAM di Thermwood è stata utilizzata per realizzare una parte in ABS rinforzata con fibra di carbonio al 20% . La parte è uno ” strumento di ricerca e sviluppo di 12 piedi”.  Questo dimostra le possibili applicazioni della stampa 3D polimerica per parti di grandi dimensioni per l’industria aerospaziale, sebbene in strumenti sperimentali.

Il programma 777X della Boeing creerà gli aerei di linea wide-body a lungo raggio della prossima generazione di Boeing. Gli aerei 777-8 e 777-9 saranno i pilastri di molte flotte a lunga distanza di vettori globali. Il 777-9 trasporterà oltre 400 passeggeri su 13.000 chilometri. Avendo raggiunto il limite massimo di compositi sui suoi 787 aerei, Boeing sta cercando di portare la sua esperienza in materiali compositi a questi aerei a doppio corridoio. Con le punte delle ali pieghevoli e le inefficienze previste, raddoppieranno la strategia di Boeing per concentrarsi sulla connessione di punti disparati sulla terra insieme a voli diretti. Questo in contrasto con la strategia Airbus di efficienti aerei di linea a corto raggio combinati con hub e spoke con grandi A 380 che volano tra le grandi città. I compositi erano cruciali per lo sviluppo di Boeing del 787. Boeing è stato anche un pioniere molto precoce (credo nel 1995) nell’uso di varie tecnologie di stampa 3D su molte piattaforme militari e civili. Vedere le due tecnologie che si intrecciano in LSAM sembra davvero logico.

La macchina di produzione additiva su larga scala di Thermwoos e la  tecnologia di stampa 3D a strati verticali (VLP) possono realizzare grandi parti composite. Con LSAM una ruota preme un livello mentre viene stampato sul livello precedente. La velocità di stampa dipende dal raffreddamento del polimero stesso e la parte stampata è stampata su uno scaffold. L’azienda definisce questo “tallone”perché le gocce di “perline” di plastica sono incollate su di esso. L’LSAM è un approccio molto interessante che ci dà parti molto grandi ma piuttosto ruvide con una buona dose di controllo sull’adesione dello strato.

Questa particolare parte stampata di 4 metri è stata realizzata in un ciclo di produzione ed era destinata a risparmiare tempo. La parte è anche salvata sul costo di assemblaggio. L’impianto IRC (Interiors Responsibility Center) di Boeing a Everett, Washington, ha ora una macchina LSAM Thermwoodche ora può essere utilizzato per creare parti come questa. Questi tipi di parti potrebbero essere di aiuto nell’assemblaggio manuale o nelle operazioni di assemblaggio di parti esistenti. L’elevata rigidità delle parti in ABS dovrebbe essere utile in quell’area. Una delle cose sorprendenti è che con LSAM Thermwood stampa l’ABS a temperatura ambiente e attraverso lo scaffold e premendo lo strato verso il basso sembra non avere problemi con la deformazione. Stampare a temperatura ambiente sembrerebbe limitare la tecnologia in qualche modo. Sembrerebbe difficile per l’azienda utilizzare materiali come il PEI che vengono utilizzati per l’uso finale nell’industria aerospaziale a causa delle temperature utilizzate. Jason Susnjara di Thermwood ci ha detto comunque: ” Stampiamo altri materiali come Ultem, PPS, PSU e PESU . ” Questo è un grande passo avanti nella realizzazione di utensili e componenti su larga scala per l’industria.

Un ulteriore passo in cui le grandi parti della cabina sarebbero state realizzate con la stampa 3D sarebbe ancora più eccitante. Per questo, dovrà essere utilizzato un materiale ritardante di fiamma certificato per aerei di linea civili. Un materiale come PEEK, PEI o PEKK potrebbe forse adempiere a questo scopo, ma non è chiaro al momento come avremmo ottenuto il controllo termico della camera riscaldata per realizzare pezzi di queste dimensioni da quei materiali. O se LSAM potrebbe essere adattato per stampare i gradi giusti di questi materiali. Allo stesso tempo Boeing vorrebbe invece che la fibra di carbonio, che è cattiva da fare per i suoi dipendenti ed è impossibile riciclare, utilizzare un materiale più ecologico che potrebbe essere riciclato. Un PEKK di canapa, PEI di seta o PEEK di lino può sembrare un’idea perfettamente sciocca, ma qualcosa come loro permetterebbe a Boeing di continuare a vincere nella stampa 3D e nei compositi.

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