¿Qué usos tiene la impresión 3D en la aeronáutica?

La impresión 3D presenta constantemente nuevas aplicaciones sumamente creativas que terminan siendo disruptivas entre varias industrias. Antes hemos analizado casos en el sector médico, mecánico, decorativo, inmobiliario, etc. Pero, si analizamos los pilares que sostienen estas innovaciones, podemos concluir que la facilidad de crear piezas geométricamente complejas, más ligeras y con materiales fuertes son los ingredientes esenciales de la impresión 3D. Por ende, no sorprende que la aeronáutica fue uno de los primeros sectores en adoptar esta tecnología, ya que la ligereza y la sólida propiedad mecánica de las piezas de estos vehículos tendrá un impacto determinante en su desempeño. Hoy analizaremos unos cuantos ejemplos de cómo la impresión 3D innova en la industria aeronáutica.

La Fuerza Aérea de Madrid

La organización encargada de mantener los aviones de la Fuerza Aérea de Madrid, MAESMA, ha integrado la manufactura aditiva en su cadena de producción y mantenimiento. Su principal uso es crear piezas y prototipos hechos a base de fibra de carbono, como llaves personalizadas para motores rotativos. Además, están construyendo una librería 3D de repuestos y piezas para poder imprimirlos con facilidad y rapidez en demanda.

Recreando piezas fuera de producción

La empresa Satair, una subsidiaria de Airbus, se encargó de recrear una pieza usada en las alas del modelo A320ceo. El distribuidor usual ya no tenía disponibilidad de esta pieza, por lo que Satair tuvo que diseñar un modelo similar y certificado, el cual terminó reduciendo los costos esperados en un sorprendente 45%.

El Centro Lufthansa AM

La compañía Lufthansa Technik ha diseñado un centro de operaciones de impresión 3D con el propósito de acelerar el desarrollo y la cadena de producción de sus piezas. Cuenta con 3 módulos: Prototipo, Herramientas y Vuelo. Cada una está creada a la medida para diseñar e imprimir prototipos y ponerlos a prueba bajo rigurosos tests en el módulo final llamado “Vuelo”. Además, puede reparar y mantener piezas ya existentes con una cadena mucho más ágil.

Prototipado 3D del motor de un avión 

Nariz de jet impresa por Safran

La compañía Safran, gracias a la impresión 3D, ha logrado reducir en más de 15% el peso del cono usado en la parte frontal de jets de clase comercial. Esta pieza usualmente consiste de 3 partes, pero gracias a innovaciones hechas también en el proceso de producción, se pudo fabricar de una pasada. Se espera que el próximo año culminen las pruebas de este modelo.

Piezas de lujo dentro de las cabinas

En la aeronáutica las innovaciones no sólo están en las propiedades mecánicas de ciertas piezas. La estética también juega un rol importante dentro de la cabina. La compañía CMS utilizó piezas impresas con nylon relleno de fibras de carbono para crear paneles, cargadores y pantallas, las cuales también cumplían las rigurosas demandas de la FAA.

Piezas impresas en 3D para aviones Airbus

La impresión 3D innova constantemente en varios frentes, y uno de ellos es el uso de materiales para los modelos impresos. En el caso de la impresa Airbus, certificaron una nueva poliamida llamada PA 2241 FR, con propiedades retardantes de fuego y hecha con tecnología de sinterización láser. Se espera la producción de más de 26 mil partes, las cuales serán serán destinadas a los aviones de Airbus.

Pieza impresa para vuelos comerciales

Reducción de materiales por ITP Aero

La compañía ITP Aero ha logrado reducir en un 25% los materiales y polvos usados para la elaboración de una pieza estructural que conecta los motores con las aeronaves. Esto fue llevado a cabo diseñando geometrías complejas e imprimiéndolas con la tecnología SLS. La adopción de métodos como este promete una reducción de la huella de carbono en la fabricación de modelos aeronáuticos.

Alfombra de aterrizaje de la Fuerza Aérea Estadounidense

Este sorprendente proyecto llevado a cabo por la empresa ITAMCO y el profesor Pablo Zavattieri de la Universidad de Purdue creó una pista de aterrizaje portátil impresa en 3D. Esta alfombra le permite a la Fuerza Aérea de Estados Unidos crear pistas en cualquier terreno plano del mundo, lo cual resulta indispensable en múltiples operaciones. El uso de materiales PXCMs ha innovado en esta área donde la materia prima seguía siendo la misma desde la guerra de Vietnam.

Distribución de piezas para aviones Boeing 787

La empresa líder en manufactura aditiva a base de titanio, Norsk Titanium US Inc, utilizó recientemente un proceso de Deposición Rápida de Plasma (RPD) para imprimir componentes para el conocido avión Boeing 787. Esta tecnología logró aumentar la resistencia mecánica y la durabilidad de las piezas fabricadas. Estos modelos ya han sido aprobados por la FAA y estos nuevos métodos de manufactura prometen seguir cambiando el panorama de la impresión 3D.

Elemento impreso en 3D a base de titanio

Pruebas áreas para los jets de caza Saab

Los jets de caza de la compañía de defensa aeroespacial Saab realizaron sus primeros vuelos de prueba el pasado Marzo. En estos tests usaron una escotilla impresa en 3D la cual fue capaz de resistir las condiciones climáticas del exterior de la nave. Se espera que se puedan desarrollar materiales más resistentes, sobre todo los que sean capaces de resistir el frío helado presente en los niveles de altura más grandes.

Manijas de helicóptero impresas en 3D

La compañía de ingeniería Renishaw, en colaboración con HAP y el Centro Nacional de Manufactura Aditiva en el Reino Unido (NCAM), desarrollaron manijas para puertas de aviones de clase 2, impresas enteramente en 3D con polímeros y metales. Se espera que esta innovación sea el primer paso en una cadena que busque reducir costos en la elaboración de estos helicópteros.