Trasformare il futuro della manutenzione, riparazione e revisione (MRO)
I vantaggi della produzione additiva (AM) nel settore MRO
10 GIUGNO 2024 | Tempo di lettura: 10 min.
La manutenzione degli aeromobili svolge un ruolo critico nell'industria aeronautica odierna, soprattutto alla luce delle attuali sfide delle catene di fornitura globali. Con l'aumento della domanda di nuovi aeromobili, è essenziale mantenere in servizio quelli esistenti nel modo più efficiente possibile. È qui che la stampa 3D sta avendo un impatto significativo, rivoluzionando la produzione di pezzi di ricambio. Aziende come THE AVIATION AM CENTRE GmbH (AAMC) ed EOS utilizzano le tecnologie di produzione additiva per migliorare la disponibilità e l'economicità dei pezzi di ricambio.
In questa intervista, Stephan Keil, amministratore delegato di AAMC, e Thomas Friedberger, Key Account Manager Aerospace & Defense di EOS, discutono i vantaggi e le motivazioni commerciali della stampa 3D nel settore dell'aviazione. Analizzano come questa tecnologia non solo riduca drasticamente i tempi di produzione e di logistica, ma abbassi anche i costi e riduca le scorte fisiche. Spiegano inoltre quali sono le categorie di prodotti più adatte alla stampa 3D e come questa possa diventare l'approccio principale per la produzione di parti di ricambio.
Parti interne per l'aviazione
Riflettori puntati sui componenti di cabina prodotti dal nostro cliente Etihad Engineering presso il suo modernissimo impianto di revisione ad Abu Dhabi:
1. Quali sono le motivazioni commerciali per cui questo metodo diventerà il metodo principale per la produzione di ricambi e in quale arco di tempo ritenete che diventerà prevalente?
Il business case è guidato da tre fattori fondamentali:
- produrre ricambi a costi inferiori rispetto a quelli convenzionali,
- riducendo significativamente i tempi di produzione e di logistica,
- e una riduzione dell'inventario fisico nel lungo periodo
I pezzi di ricambio per aerei (interni di cabina) stampati localmente possono essere prodotti a un prezzo inferiore del 30-50% rispetto al costo dei pezzi di ricambio OEM, con l'ulteriore vantaggio che i tempi di consegna per la produzione e la logistica, che di solito sono di 12 settimane (o molto più), possono essere ridotti a due settimane o addirittura a pochi giorni.
Un altro valore aggiunto della tecnologia di stampa 3D industriale è che la progettazione delle parti può essere migliorata per risolvere i punti deboli noti o per consentire la personalizzazione delle parti. Essendo uno dei pochi OEM, EOS fornisce tecnologia e materiali di alta qualità per fornire parti a settori regolamentati come l'aviazione.
Un vantaggio aggiuntivo della produzione additiva è che consente la produzione on-demand dei pezzi richiesti in un lotto di pezzi misti, riducendo in modo significativo le scorte. Anche in questo caso, si otterrà una riduzione dei costi. Le aziende hanno due opzioni: a) rifornirsi di parti da fornitori di servizi certificati (come AAMC) o b) creare un proprio centro di produzione MRO. Vediamo che la capacità di offrire ricambi prodotti internamente è una forte USP e uno strumento di fidelizzazione dei clienti per i fornitori di servizi di manutenzione aeronautica. In questo caso EOS può offrire un'intera soluzione end-to-end per gestire un hub di produzione. Inoltre, grazie alla partnership con AAMC, possiamo offrire ai clienti la possibilità di conformarsi alle norme di legge.
I pezzi di ricambio industriali stampati in 3D sono certificati e "in volo" mentre parliamo, quindi la questione è più che altro quando l'AM scalerà completamente alla produzione in serie. Le crisi geopolitiche e la resilienza della catena di approvvigionamento stanno già spingendo verso un'adozione più rapida del previsto.
2. Quali sono i prodotti che prevedete possano essere prodotti con la stampa 3D per i ricambi?
Le parti interne della cabina sono le principali candidate per la stampa in loco, in quanto sono esposte alla massima usura. La certificazione di questa categoria di componenti si basa principalmente sui test di infiammabilità, che il nostro materiale EOS PA 22241 FR soddisfa per le dimensioni dei pezzi adatti alla stampa su sistemi EOS come EOS P 396 o . EOS P 770. Vediamo anche che le parti del ponte di volo e delle aree di carico, così come la baia delle apparecchiature elettroniche, sono perfette per i nostri clienti. Di recente, abbiamo anche visto che le parti in alluminio precedenti possono ora essere prodotte in modo additivo utilizzando il nostro materiale EOS HT-23 per applicazioni nei sistemi di pompe del carburante, ecc.
3. Quali sono i metodi di produzione che rientrano nel termine "stampa 3D" e quali processi si adattano meglio ad alcuni tipi di componenti rispetto ad altri?
La sinterizzazione laser selettiva, brevemente chiamata SLS con PA 2241 FR, è adatta alle parti interne della cabina visibili ai passeggeri e con elevati requisiti di qualità superficiale. Possono essere verniciati a spruzzo o tinti a colori in combinazione con un rivestimento meccanico o chimico (ad esempio, DyeMansion). Attualmente, le parti SLS sono la soluzione di stampa 3D industriale più conveniente per l'aviazione.
Il materiale HT-23, intrinsecamente ritardante di fiamma, si basa su un materiale PEKK con il 23% di fibra di carbonio composta e macinata in polvere fine. È adatto alle applicazioni che richiedono proprietà termiche superiori, con prestazioni massime e proprietà costanti in dimensioni XY&Z. Inoltre, presenta una forte resistenza chimica ed è certificato per superare il requisito di combustione verticale di 60 secondi previsto dalla norma FAR 25.853.
La modellazione a deposizione fusa o FDM con materiali ad alta temperatura è adatta per parti (molto) grandi che sono invisibili ai passeggeri e non devono essere rifinite con requisiti elevati (ad esempio, i condotti dell'aria).
4. Quali vantaggi ambientali può apportare la stampa 3D al settore?
I prodotti stampati in 3D forniscono intrinsecamente un valore aggiunto per quanto riguarda la produzione responsabile: i progetti leggeri aiutano a ridurre le emissioni di carbonio e l'integrazione funzionale, mentre i progetti dei prodotti risolvono le complesse sfide di produzione riducendo al minimo gli scarti.
Le parti leggere stampate in 3D incorporate in un aeromobile ne ridurranno il peso, diminuendo così non solo il consumo di carburante e quindi i costi operativi di una compagnia aerea, ma anche l'impronta diCO2 di ciascun passeggero a bordo. La tecnologia di stampa 3D di EOS sostiene attivamente l'obiettivo di rendere l'industria aeronautica più sostenibile.
L'AM polimerica consente una produzione sostenibile di pezzi di ricambio e contribuisce a ridurre l'impronta di carbonio complessiva dei produttori. Evitando la creazione inutile di parti di ricambio in eccesso, la stampa 3D industriale di polimeri aiuta anche a snellire la catena di fornitura, riducendo le spese di produzione e accelerando il time to market. La stampa 3D industriale consente ai progettisti di creare parti più leggere, con conseguente risparmio di carburante e diCO2. Con la AM, le funzioni possono essere integrate e le parti possono essere progettate in modo più robusto, superando le capacità della parte originale; ciò contribuisce a prolungare la vita del prodotto. Tutto questo porta a risparmi sui costi. Che si accumuleranno in quantità significative nel corso della vita utile di un aereo commerciale.
L'istituzione di una gestione digitale e sostenibile dei ricambi può aumentare la redditività grazie alla stampa 3D dei componenti. Poiché l'AM elimina i lunghi percorsi di trasporto ed evita la sovrapproduzione.
EOS va anche oltre. Strumenti come l'EOS Carbon Calculator creano trasparenza e aiutano i clienti a individuare le giuste leve lungo l'intero flusso produttivo. Inoltre, EOS ha una produzione di materie prime che rispetta il clima, compensando i trasporti che devono essere effettuati o integrando materie prime riciclate. Tutto ciò contribuisce a ridurre le emissioni di gas serra dei nostri clienti, consentendo loro di raggiungere i propri obiettivi climatici.
L'AAMC, ad esempio, sta persino esplorando il riciclaggio di parti di polimeri stampati in polvere di stampa attraverso un processo di rinfresco come parte di un progetto di ricerca.
Per qualsiasi domanda su EOS e l'aviazione, non esitate a contattare Thomas Friedberger, Key Account Manager Aerospace & Defense, EOS thomas.friedberger@eos.info o a visitare il nostro webinar "Additive manufacturing for the aftermarket - more know-how": Print Your Warehouse (eos.info).