3D 프린팅 항공기 랜딩 기어 및 티타늄 블레이드 수리
Aug 11, 2025
항공기 랜딩 기어는 상당한 스트레스를받는 구성 요소입니다. 이러한 고급 환경을 견딜 수 있도록이 부품은 고강도 강철로 만들어집니다. 그러나 티타늄 합금의 출현 이후 항공기 착륙 기어는 점차 티타늄 합금 용서로 이동했습니다. 티타늄 합금은 고강도 및 저밀도를 모두 제공하여 항공기에서 질량을 25%이상으로 감소시킵니다. 항공기 랜딩 기어에 사용되는 티타늄 합금은 TI-10V-2FE-3AL이며, 1190 MPa의 인장 강도는 7075 알루미늄 합금의 거의 2.2 배입니다. Boeing B777의 많은 랜딩 기어 구성 요소 가이 합금에서 단조됩니다. 랜딩 기어에도 사용되는 Ti-6AL-2SN-2ZR-2MO-2CR 합금은 강도와 강인성을 제공하지만 비교적 비싸다. 또한, 헬리콥터 랜딩 기어 구성 요소를 구성하는 데 일반적으로 사용되는 Ti-6AL-4V 합금은 항공 우주 및 일반 장비 응용 분야에서 가장 널리 사용되는 티타늄 합금입니다. 비교적 저렴하지만 강도와 성능은 앞서 언급 한 티타늄 합금의 강도와 성능보다 낮습니다. 항공기 엔진 블레이드는 매우 까다로운 조건에서 작동하며 고온뿐만 아니라 고압 및 고속도의 공기 흐름에도 직면합니다. 이 가혹한 환경에서 작동하는이 블레이드는 특히 블레이드 팁에서 손상에 매우 취약하므로 유지 보수가 중요한 사업을합니다. 2023 년 9 월 15 일, Aviation Weekly 웹 사이트, Optomec 및 Acme Robotics Systems (ACME)는 2 년 동안 항공기 엔진 용 티타늄 합금 압축기 블레이드를 수리하기위한 세계 최초의 자동 작업 셀을 공동으로 개발하여 유지 보수 워크로드를 줄이고 블레이드 수명을 확장했습니다. 이 시스템은 주로 엔진 작동 중에 마모 된 티타늄 합금 압축기 블레이드 팁을 수리하도록 설계되었지만 니켈 기반 합금 블레이드 팁 및 선행 모서리의 손상을 복구 할 수도 있습니다. 자동 작업 셀은 블레이드 팁 연삭, 3D 프린팅 레이저 클래딩 및 사후 처리를 수행 할 수있는 3 개의 스테이션으로 구성됩니다. 자동 팔레트 로딩 및 언 로딩 스테이션, 팔레트 회전 스테이션 및 로봇 재료 처리 시스템이 포함됩니다. 또한 자동 좌표 측정기 및 청소소와 같은 다른 기능을 갖추고 있습니다. Optomech는 자동화 된 작업 셀은 CNC 가공 및 TIG (Tungsten Inert Gas)와 같은 전통적인 티타늄 블레이드 수리 공정에 비해 여러 가지 장점을 제공한다고 밝혔다. 블레이드 마감은 CNC 가공 또는 수동 마감보다 약 3 ~ 4 배 빠릅니다. 수리 품질은 수동 프로세스에 비해 일관성이 있습니다. 비용은 70%이상 감소합니다. 수동 용접 및 수동 마무리를 제거하면 수리 품질이 크게 향상됩니다. Optomech는 효율적이고 반복 가능한 로봇 마감 기술을 사용하면 엔진 수리 센터의 작업 품질을 크게 향상시키고 수리 비용을 줄일 수 있다고합니다. 자동화 된 로봇 시스템은 매년 85,000 개의 티타늄 압축기 블레이드를 수리 할 수 있으며 여러 국가의 민간 항공 규제 기관에 의해 인증되었습니다. 장기 상업 운영은 시스템의 안전성과 신뢰성을 보여주었습니다.
9 월 17 일 영국 Aero-MAG 웹 사이트에 대한 보고서에 따르면, 영국 항공 우주 기술 연구소 (ATI)는 "Landing Gear Industry Breakthrough (I-Break)"라는 제목의 2,250 만 파운드의 연구 및 개발 프로젝트를 시작했습니다. Airbus가 이끄는 15 개 회사, 연구 기관 및 대학이 참여한이 프로젝트는 세계 최초의 3D 프린트 항공기 착륙 기어 구성 요소를 표시 할 것입니다.
I-Break 프로젝트는 4 가지 작업 패키지로 구성됩니다. WAAM3D는 ARC 3D 프린팅 생산 속도 증가, 고격성 구조 응용에 대한 미세 구조 및 기계적 자산 제어의 산업화, NDT (Non-Line-Setructive Testing)의 산업화 및 업그레이드 된 Robaam 시스템을 사용하여 적절한 크기 및 복잡성의 프로토 타입 부품의 생산을 담당합니다. Cranfield University는 새로운 WAAM 프로세스 및 솔루션을 연구하고 중요한 합금의 증착을 검증 할 책임이 있습니다. Strathclyde 대학교는 혁신적인 인라인 NDT 기술을 담당합니다. 고성능 기존 및 단계적 배열 초음파 기기 제조업체 인 PeakNDT는 또한 인라인 NDT 기술 연구를 담당합니다.
항공기 랜딩 기어 구성 요소에 3D 프린팅을 사용하면 마켓을 줄이고 제품 품질을 향상 시키며 CO2 배출량을 20%줄일 수 있습니다. 이 프로젝트의 R & D 작업은 2026 년까지 완료 될 예정입니다. 항공기 착륙 기어 구성 요소의 글로벌 제조 공정은 점차적으로 위조에서 3D 프린팅으로 전환됩니다.
이 회사는 다음을 포함하여 국내 티타늄 가공 생산 라인을 자랑합니다.
독일의 정밀 티타늄 튜브 생산 라인 (연간 생산 능력 : 30,000 톤);
일본 기술 티타늄 호일 롤링 라인 (가장 얇은 ~ 6μm);
완전 자동화 티타늄로드 연속 압출 라인;
지능형 티타늄 플레이트 및 스트립 마감재;
MES 시스템은 전체 생산 공정의 디지털 제어 및 관리를 가능하게하여 ± 0.01μm의 제품 차원 정확도를 달성합니다.
