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震惊!3D打印或将为航空维修提供新方式

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发表时间:2015-08-24 13:59:48

  目前,3D打印技术正在快速成熟并实现工业化、商业化。在民航管理部门适航许可的前提下,许多新型3D打印技术将为民航维修工业提供全新的生产与服务方式。其中,以下几种工作模式有望成为全新的民用航空维修生产与服务方式。


  首先,基于空地信息交流网络,形成快速反应维修系统,填补航材供应链漏洞。


  对于一些大型航空公司而言,在旺季飞行中,飞机日利用率较高,即使航材供应系统能够根据历年的供应数据制定出合理的易耗件、常用替换件的航材储备方案,仍无法避免一些突发故障所造成的航材损耗和缺件情况。在以前,遇到这样的情况,飞机只能停场待件,造成不必要的损失。但如果利用现有的网络信息交流平台,配合3D打印技术,则能够形成快速反应维修系统,从而减少飞机停场次数,甚至杜绝因机务原因而造成的延误。


  这一系统的典型工作流程是:当飞机在外站短停检查中甚至飞行过程中,外站机务人员或客舱乘务员发现飞机某些故障或客舱内需要更换某个零件时,可以通过拍摄飞机相关位置、相关零件并辅以语音、视频和文字叙述的方式,借助飞机上的无线WIFI网络,利用微信或企业内部交流软件,发送给运控中心或下一站机务负责人员。下一站的相关机务人员即可提前着手准备所需更换的零件。


  待飞机一落地,机务人员便能开展更换工作,从而有效缩短了排故准备时间,降低了因机械故障导致延误的可能性。而当发现仓库中并无储备所需航材零件,或者飞机抵达的机场本身并无相应的航材仓库时,放行人员仍能立即向快速反应维修系统中控制3D打印加工的人员发送相关的航材编码,加工人员便能根据编码从数据库中调出零件的3D逐层建模STL信息数据,选择相应的热塑性材料、共晶系统金属以及各种合金和高分子材料作为耗材,打印所需航材。


  需要说明的是,目前的3D打印技术,即便是家用级别的打印机,也已可以打印100微米级别的细小零件,大型的工业级打印机则可以直接打印尺寸超过1.2米的大型零件。


  除了机械型材之外,3D打印技术甚至还可以进行不同材料之间的叠加打印,可以生产各种飞机操控、通信、电子系统上所使用的芯片。也就是说,只要经过适航当局的PMA适航审定,同时具有符合要求的3D打印设备及耗材以及准确的零件建模信息数据,航空公司的机务维修部门便可在任何一座机场按照航班的需要,以极低的成本在很短的时间内制造出故障飞机所需要的航材零件,不但可实现快速维修,更可有效降低航材供应成本。


  相对于传统的在一些枢纽基地建立大型航材储备仓库和维修机库的维修模式,购买一套工业3D打印机,准备好相关的航空材料耗材,连上一台有网络的电脑,航空公司就可以迅速开展维修工作,其成本投入、响应速度较之传统生产与服务模式要低廉和高效得多。


  其次,生产特殊需要的自制工具并实现定制化公务机产品供应。


  在机务维修工作中,很多时候维修企业都需要根据特殊的需要购买一些特殊的工具,如特殊螺母所需要的特种扳手、特种起钉器、专用的发动机托架、APU维修工作台、襟翼垂尾维修脚手架等。以往,这些特种工具和设备或是需要花费高价进行购买,或是只能寻找不一定合用的设备进行替代,但在有了3D打印设备之后,机务维修企业就可以根据需要自行设计与制造,从而有效提高生产效率。此外,对于正在日益崛起的公务机和通用航空市场而言,客货舱定制化也是航空维修的一项新服务,而根据客户需要,打印客户所需要的客货舱特殊内部构件和设备,则可大幅度提高客户服务体验,并成为维修企业的新增盈利点。


  事实上,3D打印设备还可以使用各种食用材料打印各种食品,对于航空公司而言,新型的3D打印航食无疑也可以为公司降低人力成本、提高客户体验提供新的契机。


  最后,实现快速修补,减少飞机意外零件更换,延长飞机使用寿命。


  飞机遭遇鸟撞,起落架、刹车毂轴承磨损,是飞机在航线维护过程中常见的问题,在以前遇到鸟击,如果过于严重,飞机只能停场等待更换零件。而基于3D打印技术,一些特制的3D打印机则可根据相应的3D建模技术中所存储的飞机完好零件的形状与尺寸,对飞机蒙皮甚至发动机叶片被损伤部分进行喷印修复,从而使飞机无需停场即可继续飞行。同样的,对于一些磨损的轴承、飞机轮胎部件,如果没有可更换的备用件,或磨损程度不值得更换的备用件,通过这种小范围的修补则可大大降低飞机零件更换成本,延长飞机使用寿命。


  事实上,3D打印技术正日益完善。其中,选择性激光烧结、直接金属激光烧结、熔融沉积成型、立体平版印刷、数字光处理、熔丝制造、电子束熔化成型、选择性热烧结、粉末层喷头三维打印等新型3D打印技术已经有了被用于国际空间站、汽车制造、建筑装潢等行业的成功案例。航空维修业如果将这些成熟的3D打印技术应用于自身,将起到缩短维修等待周期,降低维修制造成本,提供特种定制、多样化维修服务等多项作用,从而促进民航维修企业从传统意义上的成本单位向效益单位转型。


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