Hier ist einiges los.
Sie gehen davon aus, dass Kunststoffe stärker und leichter sind als die Metalle und Verbundwerkstoffe, die heute für den Flugzeugbau verwendet werden. Theracs Antwort widerspricht dieser Annahme (Spoiler: Kunststoffe sind viel schwächer und weniger steif), aber es gibt eine Subtilität. In vielen Anwendungen können 3D-gedruckte Kunststoffe bei gleichem Gewicht stärker oder steifer gemacht werden, da komplexe Formen (die nicht aus Metall bearbeitet werden können) hohl gedruckt werden können. Dies ist der gleiche Vorteil, den Sie erhalten, wenn Sie einen Vollträger durch einen I-Träger oder ein Fachwerk ersetzen, der jedoch für kleinere Maßstäbe und komplexere Geometrien geeignet ist. Die Strukturteile eines Flugzeugs sind jedoch in der Regel die Haut, die aus dünnen Blechen besteht, und die Rippen und andere Elemente, die bereits aus Fachwerken, I-Trägern und anderen Geometrieoptimierungen bestehen. Daher ist es schwieriger, diesen Unterschied auszugleichen .
Auch wenn Sie die Flugzeugzelle oder die Triebwerke nicht aus Kunststoff bauen möchten (ob 3D-gedruckt oder mit einer anderen Technik hergestellt), gibt es in heutigen Verkehrsflugzeugen viele Kunststoffteile, und viele davon sind es 3D-Druck, weil es für die Größe des Produktionslaufs billiger ist als die Erstellung der Werkzeuge, die zum Spritzgießen erforderlich sind. Der 3D-Druck wird zunehmend auch für Ersatzteile oder Modifikationen für Altflugzeugtypen verwendet, bei denen Originalteile knapp oder teuer sind. Längerfristig besteht das Potenzial, die Notwendigkeit, Ersatzteile an alle Orte Ihres Flugzeugs zu verteilen, drastisch zu reduzieren. Wenn Sie eine Fluggesellschaft betreiben und auf einen regionalen Flughafen fliegen, müssen Sie das Risiko, dass ein Flugzeug dort gestrandet ist, ohne Ersatzteil gegen die Kosten für die Führung eines Ersatzteilbestands abwägen diese Seite. Dies ist nicht nur flugkritische Ersatzteile: Wenn alle Toilettensitze Ihres Flugzeugs kaputt sind und Sie keine Ersatzteile vor Ort haben, müssen Sie möglicherweise Flüge stornieren und Ihr Flugzeug leer zu einem "Hub" fliegen, an dem Sie sich befinden haben die Ersatzteile, was sehr teuer ist.
Die Zertifizierung von 3D-gedruckten Teilen (oder einer anderen Herstellungsmethode) ist ein langer Prozess, da sie sicher, reproduzierbar und rückverfolgbar sein müssen. Der Drucker muss sicherstellen, dass jedes Teil innerhalb der Toleranz liegt, und jedes Teil muss auf die ursprüngliche Plastiksendung zurückgeführt werden können, aus der es hergestellt wurde - damit das richtige Flugzeug geerdet werden kann, falls es unwahrscheinlich ist, dass eine schlechte Charge durchkommt Inspektion. Für Innenräume können nur bestimmte Materialien verwendet werden, da sie getestet werden müssen, um sicherzustellen, dass sie bei einem Brand keinen giftigen Rauch freisetzen. Diese Tests entsprechen nicht dem Niveau von "PEEK ist in Ordnung", aber "diese spezielle Marke von PEEK-Filamenten, die nach diesem speziellen Verfahren in dieser Fabrik hergestellt wird, ist in Ordnung".
Trotz dieses langen Wegs zur Zertifizierung Die beiden größten Flugzeughersteller versenden heute Flugzeuge mit Hunderten von 3D-gedruckten Komponenten.
Obwohl Sie den 3D-Druck mit Kunststoffen ausdrücklich erwähnen, ist der 3D-Druck mit Metallen ein wachsendes Feld. Einige Boutique-Automobilunternehmen verwenden 3D-gedruckte Titan-Motorteile, weil sie Strukturen drucken können, die mit der Bearbeitung nicht erreichbar sind, um das Gewicht zu reduzieren. Obwohl diese Techniken weniger ausgereift sind - die richtigen Abmessungen sind immer noch eine Herausforderung -, beginnt der Metalldruck von nicht strukturellen Flugzeugteilen bereits.