Aviācijas un kosmosa nozares vajadzības pēc ražošanas precizitātes, veiktspējas un komponentu vieglas konstrukcijas pakāpeniski pieaug saskaņā ar straujo tehnoloģiju attīstību. Augstas precizitātes sastāvdaļas un sarežģītas formas dažkārt izaicina tradicionālās ražošanas metodes. Metāla 3D drukas tehnoloģijas attīstība ir radījusi jaunu ceļu pielāgotu kosmosa komponentu ražošanai.
Metāla sastāvdaļas sakraujot pa slānim, metāla 3D drukāšana, ko sauc arī par metāla piedevu ražošanu, rada sarežģītas metāla detaļas un komponentus. Papildus tradicionālo ražošanas metožu pārveidošanai šī tehnoloģija ievērojami uzlabo kosmosa nozari. Metāla 3D drukāšana rada cietu metāla slāni, izkausējot metāla pulveri saskaņā ar iepriekš izstrādātu modeļa kontūru, izmantojot enerģijas avotus, tostarp lāzerus vai elektronu starus. Pēc tam ražošanas gulta tiek nolaista vienu kārtu, pārklāta ar svaigu metāla pulveri, un iepriekšminētā procedūra tiek atkārtota, līdz tiek uzbūvēts viss objekts. Ietaupot resursus un samazinot atkritumu daudzumu, šī pieeja var radīt sarežģītas ģeometriskas formas un iekšējās struktūras.
Metāla 3D drukas tehnoloģija atrod īpaši plašu pielietojumu kosmosa industrijā. Lidmašīnu dzinēju veiktspējas un drošības kritēriji ir diezgan stingri, jo tie ir lidmašīnas "sirds". Lai gan metāla 3D drukāšanas tehnoloģijas iekļaušana būtiski samazina nevajadzīgas saites un palīdz inženieriem maksimāli palielināt dzinēja dizainu, tādējādi uzlabojot komponentu veiktspēju, tradicionālajām ražošanas tehnoloģijām ir nepieciešami ļoti precīzi apstrādes un montāžas procesi. Piemēram, mikro turboreaktīvais dzinējs, kas ražots, izmantojot metāla 3D drukāšanas tehnoloģiju, ir ne tikai vieglāks, bet arī izstrādāts un drukāts tā, lai tas būtu absolūti pašnesošs, tādējādi iezīmējot ievērojamu progresu aditīvās ražošanas dizainā.
Turklāt diezgan nozīmīgs metāla 3D drukāšanas tehnoloģiju izmantojums kosmosa nozarē ir viegls dizains. Labs vieglais svars palīdz gaisa kuģim būt efektīvākam un darboties, kā paredzēts. Metāla 3D drukāšana, pateicoties tās priekšrocībām, palielinot drukas struktūras un uzlabojot materiāla īpašības, var efektīvi veikt vieglu aviācijas komponentu dizainu. Piemēram, lidmašīnā C919 tiek izmantotas daudzas sastāvdaļas, kas ražotas, izmantojot 3D drukas tehnoloģiju, un kurām ir ne tikai lielāka izturība, bet arī mazāks svars, tādējādi būtiski uzlabojot lidmašīnas vispārējo veiktspēju.
Papildus vieglajam dizainam, metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var veikt arī pielāgotu aeronavigācijas detaļu ražošanu. Pielāgoti komponenti ir ļoti pieprasīti aviācijas un kosmosa nozarē, un parastās ražošanas metodes dažkārt neatbilst šīm prasībām. Metāla 3D drukas tehnoloģijas pielāgošana ražošanai, pamatojoties uz dažādām vajadzībām, palīdz apmierināt īpašas gaisa kuģu priekšmetu vajadzības. Piemēram, ar oglekļa šķiedru pastiprināts Hi Tech CF materiāls ir izvēlēts, izmantojot 3D drukāšanas tehnoloģiju, lai izgatavotu lāpstiņu aiztures kronšteinu helikopteriem, tādējādi tas nodrošina asmens stiprinājuma kronšteinu ar spēcīgu ārējā spiediena izturību un normālu nodilumizturību, pateicoties tā lieliskām izturības īpašībām.
Ātrā komponentu ražošana un apkope gaisa kuģu nozarē atspoguļo arī metāla 3D drukas tehnoloģiju izmantošanu. Dažām aviācijas daļām ir ierobežots kalpošanas laiks, un tām ir nepieciešama regulāra apkope un remonts. Izmantojot metināšanu vai pārstrādi, tradicionālās remonta metodes rada ievērojamu laika patēriņu un augstas vispārējās ražošanas izmaksas. Metāla 3D drukas tehnoloģijas pielietošana var panākt ātru komponentu ražošanu un precīzu bojāto vietu remontu, efektīvi saīsinot remonta ciklu, vienlaikus vēl vairāk samazinot ražošanas izmaksas.
Tomēr metāla 3D drukas tehnoloģija saskaras arī ar dažām problēmām. Lai gan 3D drukas tehnoloģijas radītās sastāvdaļas šobrīd nevar būt pārāk lielas, liela izmēra metāla detaļu formēšanas precizitāte un efektivitāte vēl ir jāattīsta. Turklāt dažās nozarēs tās izmantošanu ierobežo nedaudz lielās investīcijas iekārtās un metāla 3D drukas tehnoloģijas izmaksas. Taču, nepārtraukti attīstoties tehnoloģijām un pakāpeniski samazinot izmaksas, tiek uzskatīts, ka šīs problēmas tiks pienācīgi atrisinātas.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-automobile-headlight-heat.html