Kombinering af 3D-print og sensorer for sikrere og billigere flyvning

Luftfartsindustrien er gået over til brugen af ​​avancerede kompositmaterialer på grund af deres lette egenskaber, styrke og holdbarhed. Sammen med øget flyproduktivitet og ydeevne gør brugen af ​​disse avancerede materialer design og fremstilling af omkostningseffektive flystrukturer og komponenter mere udfordrende. At imødekomme disse udfordringer vil føre til en reduktion i vægt og brændstofforbrug, kortere fremstillingscyklusser og øget energieffektivitet i flymontage.

I dag er mange flydele 3D-printede kompositter. Indlejring af carbon nanorør (CNT'er) under fremstillingsprocessen af ​​komponenter er meget velegnet til den overordnede arbejdsgang. Indlejrede sensorer er ideelle til højværdi og kritiske flykomponenter eller procedurer. For sådanne komponenter kan 3D-print være et omkostningseffektivt middel til fremstilling og indlejring af integrerede sensorpakker.

Forskere støttet af DOMMINIO-projektet udvikler indlejrede sensorer, der muliggør realtidsovervågning af fly under flyvning. De 3D-printede dele indlejret med CNT-fibre genererer data, som derefter kan bruges til at overvåge delen. Dette kan reducere monteringsomkostningerne og begrænse behovet for at bruge mange ledninger til at forbinde sensorerne sammen.

Bedre forudsigelig vedligeholdelse

"Sensorerne bliver designet til at blive lavet af disse fibre, som er utrolig lette sammenlignet med eksisterende materialer, og som også bruger meget lidt energi," siger Dr. Moisés Zarzoso, forskningsassistent hos projektpartneren IMDEA Materials Institute, Spanien, i en nyhed indsendt på "3DPrint.com." "De er også 3D-printbare, og da de er CNT-fibre, kan de nemt indlejres i en komponent fremstillet af traditionel kulfiber, som er et meget almindeligt materiale i flyproduktion."

Et vigtigt aspekt af projektet er brugen af ​​digitale tvillinger. Dr. Zarzoso forklarer, "De kaldes digitale tvillinger, fordi de er meget nøjagtige digitale modeller, der opdateres i løbet af hele livscyklussen, og replikerer den fysiske del eller komponent i flyet i realtid. Gennem dens indlejrede sensor er den fysiske del i stand til at kommunikere direkte med ingeniører på jorden. Hvis du f.eks. havde en påvirkning under flugten fra haglsten, ville information vedrørende enhver mulig beskadigelse af delen blive registreret af den pågældende sensor og derefter sendt automatisk til dens digitale tvilling. information, vil de simuleringer, som vi udvikler, være i stand til at analysere risikoen, som en potentiel påvirkning kan inducere i komponentens strukturelle integritet, og bestemme dens resterende levetid."

De 3D-printede flysensorer kan være med til at spare omkostninger på flere måder. Disse omfatter mere præcise vedligeholdelsespauser, problemer med markering, før de forårsager flyforsinkelser, og kontrol og analyse af komponenter.

DOMMINIO-projektet (Digital metode til forbedret fremstilling af næste generation af multifunktionelle flyskrogdele) udvikler en ny digital metode til design, fremstilling og certificering af multifunktionelle og intelligente flyskrogdele. Den slutter i juni 2024. + Udforsk yderligere

Udvikling af næste generation, smarte motorblæserblade