W przemyśle lotniczym wciąż wdrażane są rozwiązania techniczne umożliwiające zwiększenie bezpieczeństwa, ograniczenie negatywnego wpływu na środowisko i wzrost dostępności przewozów lotniczych.
Innowacyjne technologie są efektem zaawansowanych badań wymagających wysokich nakładów finansowych, setek godzin pracy wykwalifikowanej kadry inżynierskiej oraz nowoczesnego zaplecza badawczego.
W General Electric Company Polska, we współpracy z Instytutem Lotnictwa, realizowany jest prekursorski projekt Opracowanie lotniczej turbiny napędowej zawierającej komponenty wytwarzane metodą przyrostową, współfinansowany przez NCBR w ramach POIR 2014-2020.
Metody przyrostowe (drukowanie 3D) w uproszczeniu polegająna budowaniu części przez dodawanie materiału warstwa po warstwie i łączeniu ich za pomocą lasera lub innego źródła energii. Konwencjonalna produkcja polega na usuwaniu np. poprzez frezowanie materiału z półfabrykatu wykonanego jako odlew lub odkuwka. Podstawowe zalety nowej metody to oszczędność materiału i możliwość uzyskania kształtów nieosiągalnych tradycyjnymi metodami, a tym samym wyeliminowanie z konstrukcji połączeń i elementów niezbędnych dotychczas wyłącznie z powodu ograniczeń produkcyjnych. Możemy tworzyć konstrukcje o podwyższonych osiągach, bardziej oszczędne i przyjazne środowisku. Sektor produkcji przyrostowej dynamicznie się rozwija w wielu branżach, a przedsiębiorstwa używające druku 3D zdobywają przewagę konkurencyjną.
Jeszcze kilka lat temu trudno było sobie wyobrazić drukowanie metalowych komponentów silnikowych bezpośrednio z pliku zapisanego w pamięci komputera, tymczasem inżynierowie z GECP już dziś prowadzą prace badawcze z wykorzystaniem metod przyrostowych. W projekcie turbiny napędowej, będącej jednym z podstawowych modułów silnika, drukowane będą główne elementy strukturalne, takie jak kadłuby i podpory łożyskowe, zmniejszy się ich masa i liczba części składowych. Przykładowo, podpora łożyska będzie wykonana jako jeden drukowany komponent, zamiast łączenia 50 części. Oszczędność masy szacowana jest na kilkaset gram.
— Jedną z największych zalet tej metody jest zachowanie parametrów wytrzymałościowych mimo niższej masy części. Pojawia się wiele nowatorskich, niedostępnych przy konwencjonalnychmetodach rozwiązań technicznych. Co ważne, zastosowanie druku 3D ze względu na innowacyjny charakter wiąże się ze zwiększoną niepewnością i ryzykiem projektowym, prowadzone są więc badania laboratoryjne w celu potwierdzenie parametrów i trwałości projektowanych konstrukcji — mówi Paweł Radziszewski, kierownik projektu.
Opracowane technologie zostaną wdrożone do eksploatacji w nowych silnikach General Electric w najbliższych latach. Silniki te będą się charakteryzowały wyższą sprawnością i mniejszą masą, co pozwoli obniżyć zużycie paliwa. Klienci skorzystają z większej kabiny poprawiającej komfort podróżylub dalszego zasięgu samolotu. Mniejsze spalanie i wyższa niezawodność sprawią, że silnik będzie ekonomiczniejszy w użyciu.
— Projekt realizowany w Warszawie jest unikalny, dotychczas prace z wykorzystaniem metod przyrostowych na taką skalę nie były prowadzone w branży silników lotniczych. Nasi inżynierowie potwierdzili swoją obecność w światowej czołówce, wykorzystując nowoczesne technologie i tworząc nowatorskie rozwiązania — mówi Paweł Radziszewski.
