W pierwszym zastosowaniu nowa technologia została użyta do wydrukowania w 3D stożka nosowego dla silnika odrzutowego Orpheus, który firma Rolls Royce rozwija w ramach projektu Future Combat Air System (FCAS). FCAS obejmuje szereg zaawansowanych samolotów o modułowej konstrukcji, w tym BAE Systems Tempest – przyszłej generacji myśliwiec, który trafi na wyposażenie RAF.
Przestarzałe myśliwce z lat 70. mogą zyskać nowe życie jako surowiec do druku 3D komponentów dla nowoczesnych samolotów Królewskich Sił Powietrznych Wielkiej Brytanii (RAF). Eksperci podkreślają, że ta metoda produkcji jest bardziej efektywna, mniej szkodliwa dla środowiska, a także pozwala uniknąć problemów związanych z pozyskiwaniem surowców z krajów objętych sankcjami, takich jak Rosja.
Źródło: Rolls Royce
Robert Higham z Additive Manufacturing Solutions opracował nowatorską technikę recyklingu kluczowych materiałów, w tym Ti64 – tytanu zawierającego 6% aluminium i 4% wanadu. Brytyjskie Ministerstwo Obrony posiada znaczne ilości kosztownych i trudnodostępnych surowców, jednak często są one uwięzione w wycofanych lub uszkodzonych samolotach oraz przechowywanych, nieużywanych komponentach.
„Świat stał się bardziej skomplikowany i droższy w produkcji,” mówi Higham. „Nasza technologia umożliwia maksymalne obniżenie kosztów przy zachowaniu efektywności.”
Dzięki nowej technologii udało się odzyskać łopatki turbinowe z myśliwca Panavia Tornado, który służył w RAF od 1980 do 2019 roku. Następnie przetworzono je tak, by stworzyć stożek nosowy dla prototypowego silnika odrzutowego, który ma napędzać kolejną generację myśliwców.
Powstały w ten sposób sproszkowany metal można następnie wykorzystać w drukarkach 3D. Urządzenia te nanoszą kolejne warstwy proszku, każda o grubości mniejszej niż ludzki włos, i zespalają je metodą mikroskopijnego spawania. „To prosty proces spawania w skali mikroskopijnej, nic bardziej skomplikowanego,” wyjaśnia Higham.
Kluczem do skutecznego drukowania nowych części jest uzyskanie idealnie kulistych cząstek metalu, ponieważ nieregularne, postrzępione fragmenty mogą zatykać drukarki 3D. Zwykłe mielenie metalu nie jest wystarczające, dlatego odzyskane komponenty są najpierw topione, a następnie rozpylane w wysokociśnieniowym strumieniu argonu. W tym procesie metal rozbija się na krople o kształcie przypominającym krople deszczu, które wirują w gazie, przybierając postać kulistą i w końcu twardnieją. Higham porównuje to do formowania się gradu w atmosferze.
