3Dプリントされたバイオニックスパイダーウェブパーティションがエアバスの航空機を軽量化する

3Dプリントされたバイオニックスパイダーウェブパーティションがエアバスの航空機を軽量化する
3D プリント技術は従来のプロセスよりも柔軟性が高く、経済的であるため、多くの企業に好まれています。3D プリント技術の進歩により、デザイナーの想像力が解放されました。彼らは伝統的な職人技の限界を打ち破り、自然界で適切な材料を見つけて目的の物体を印刷し、廃棄物を最小限に抑えながら最適な形状と最高の強度を実現します。

エアバスは、より軽量な客室エリアを設計したいと考え、最終的に 3D 設計ソフトウェアと 3D プリントを使用して、動物の骨の構造を模倣した複雑な格子を作成しました。


この部品は、スカルマロイと呼ばれる新しい超強力軽量合金を使用した直接金属レーザー焼結技術を使用して3Dプリントされ、エアバスの航空機に使用される予定です。エアバスが航空機客室の設計に金属3Dプリント部品を使用するのは今回が初めてだと言われている。

下の写真に示すように、開発者の計画によれば、キャビンの後ろにあるキッチンエリアを分離するために使用される予定です。複雑には思えないが、緊急治療用のストレッチャーや客室乗務員が休憩するための折り畳み式の座席も装備する必要がある。最終的なトレリスの重量はわずか 80 ポンドで、元の重量から 45% 削減されました。航空機をスリム化するということは、燃料消費量が減り、航空機1機あたり年間10トンの二酸化炭素排出量が削減されることを意味します。


このバイオニック構造の設計アイデアは、実際には、使用される材料の量を最小限に抑えるために、ノードをクモの巣のように互いに接続することです。さらに重要なことは、この構造設計により、衝撃により複数のノードが破損した場合でも、全体の構造が正しい位置に維持されることが保証されることです。さらに、自立型絶縁構造には合計 122 個の 3D プリント部品が必要であり、これらは 7 回に分けて個別に印刷する必要があります。研究者らはまた、カスタマイズされたアルゴリズムを使用して、航空宇宙部品の高強度と軽量の要件に特に適したハニカム構造を設計しました。

エアバスはこれを商用利用として登録した。エアバスはこの発明により、「環境に優しく美しい」新しいコンセプトや製品に授与されるドイツ連邦エコデザイン賞も受賞した。エアバスはこの発明により、160 のオーディション プロジェクトと 26 の公式ノミネートの中から目立った存在となりました。

コンピューティングとイメージング機能の飛躍的向上と 3D プリントの進歩により、エンジニアはこれまでにないレベルでバイオミミクリーを活用できるようになりました。特に金属 3D プリントでは多くの製品が作成されますが、この積層造形の方法は、木や骨を生成する方法と本質的に非常によく似ており、無駄を最小限に抑えながら 1 つのユニットを次々に生成します。

GEはエアバスとボーイングが使用するエンジン用の燃料ノズルを数千個生産している。航空機産業は、従来のプロセスと比較して 3D プリントされた製品がはるかに軽量であるため、3D プリント技術を最も早く使用した産業の 1 つです。

3D プリントの概念を受け入れる人はますます増えていますが、自然の法則を設計に活用できるエンジニアはまだわずかです。さらに、3D 金属印刷は、大量生産のための従来のプロセスよりも依然として時間がかかり、コストも高くなります。さらに、3Dプリントされた合金が宇宙空間などの高ストレス空間でどのように機能するかについての知識はまだ初期段階にあり、そのため規制当局はより保守的な姿勢をとっています。 EASAの広報担当者は次のように述べた。「これらの新技術、特に3Dプリントによって、既存の安全レベルが低下してはならない。」


出典: 中国指揮統制協会


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