Nepředstavujte si však obří 3D tiskárnu, ze které „vyjede“ hotové letadlo i s letuškami. V tiskárnách bude vznikat velké množství dílů a součástí a podle předpovědi Detleva Kornigorskiho ze společnosti Airbus budou v roce 2025 tisknuty i části trupu.
Hlavním leitmotivem 3D tisku v letectví je snížení hmotnosti letadla. Od té se odvíjí spotřeba paliva a od té zase produkované emise, což jsou dnes v letecké dopravě důležité veličiny. 3D tisk totiž umožňuje vytvořit složité vnitřní struktury, takže vytvářený objekt nemusí být plný materiálu (jak tomu je např. při tlakovém odlévání) a přesto může splnit všechna požadovaná pevnostní kritéria.
Prvky interiéru
Dobrým příkladem může být přepážka mezi zázemím pro posádku letadla a kabinou cestujících - tu, na které jsou instalovány sklopné sedačky, na které stevardi a stewardky usedají při vzletu a při přistání. Převažujícím materiálem je slitina, kterou u Airbusu označují jako „Scanalloy“ a obsahuje hliník, skandium a další prvky. Spojovníky jsou z titanu.
Konstrukce přepážky vznikla fyzikálním modelováním v počítači (spolupráce se společností Autodesk) ...
... a je sestavena z menších vytištěných dílů. Každý ze 116 dílů je maličko jiný, přesně optimalizovaný pro své umístění.
Konstrukce je produktem fyzikálního modelování struktur, na kterém Airbus spolupracuje se společností Autodesk. Tvar a struktura jednotlivých prvků je vypočítána pro maximální úsporu materiálu při splnění požadovaných mechanických vlastností, tedy například zatížení až 16G se zavěšenou sedačkou osazenou členem posádky. Tato přepážka uspoří více než 45 % hmotnosti (v reálných číslech cca 30 kg), prvními testy ve skutečném letadle - A350XWB bude podrobena ještě letos.
Při přednáškách byl velmi často skloňován pojem „bionic design“, který znamená, že se tvůrci při návrhu některých struktur nechali inspirovat přírodou - například strukturou „podpěr“ listu leknínu, který mu dává nezvyklou pevnost a tuhost, nebo geometrií kostí živočichů.
Části motoru
Velké plány mají (nejen) u Airbusu s 3D tiskem i pro komponenty pohonného ústrojí a hydraulické výbavy. U nich lze totiž pomocí 3D tisku vytvořit díly s takovými tvary a strukturou, které nebyly dřívějšími postupy možné, ale z hlediska funkčnosti jsou přínosné.
Vytištěné součásti motoru a hydrauliky.
Příkladem mohou být přesně definované vnitřní kanálky pro chlazení tepelně namáhaných částí, nebo monoliticky vytištěné komponenty, která se dříve musely poskládat z více dílů.
Oproti klasickému obrábění je 3D tisk velice úsporný na „odpadní“ materiál, ten při tisku nevzniká téměř žádný.
Thor: vytištěný testovací letoun
Třetí oblastí, kde bude 3D tisk velkým přínosem, je testování.
První „vlaštovka“ se jmenuje Thor a jde o plně letuschopné letadlo s rozpětím křídel 4 metry. Vše vyjma dvou 1,5 kW motorů, řídící elektroniky a baterií bylo vyrobeno technologií ADM (Adaptive Layer Manufacturing, tj. 3D tisk). Letadlo bude sloužit například k testování různých tvarů křídel, hlavní úkol však tato verze již splnila - ukázala, že vytištěné letadlo je schopné letu, během bouřky se navíc ukázalo jako dobře ovladatelné a velmi stabilní.
Celé letadlo se podařilo vměstnat do kategorie „do 25 kg“, které nemusí projít složitým úředním certifikačním procesem, což rychlost vývoje značně zvýší. Dříve trvala výroba podobného modelu zhruba půl roku a další rok zabraly úřední úkony. Nyní se letadlo sedm týdnů tiskne (zhruba 160 dílů, na jedné tiskárně), týden skládá dohromady a tři dny dolaďuje - a pak může okamžitě do vzduchu.
Letadlo je vytištěno z polyamidových vláken a jsou na něm uplatněny různé varianty řešení. Část je vytištěná jako samonosná struktura požadovaného tvaru (tloušťka 0,7 mm), část jako podpěrná konstrukce potažená vytištěným polyamidovým papírem (tloušťka 0,1 mm). I zde je v plánu mohutné využití „bionic design“.
U prototypu jsou jednotlivé díly slepeny, příští verze má být modulární, skládací a opětovně rozložitelná. To urychlí výměnu testovaných dílů a součástí.
