شهادة عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد ومراقبة الجودة للمكونات خفيفة الوزن في مجال الطيران

خصائص تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد للفضاء

يعد الفضاء الجوي المجال الأكثر تحديًا وقيمة لتطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. أجزاء الطيران حساسة للغاية للوزن، والتصميم خفيف الوزن هو هدف أبدي. تقتصر عمليات التصنيع التقليدية على مسارات الأدوات وأشكال القوالب، مما يجعل من الصعب تصنيع الهياكل المعقدة. تخترق تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد قيود العمليات التقليدية ويمكنها تحقيق تصنيع مفاهيم التصميم المتقدمة مثل تحسين الهيكل والبنية الشبكية والتصميم المتكامل. تتطلب أجزاء الفضاء الجوي متطلبات عالية للغاية فيما يتعلق بأداء المواد، ودقة التصنيع، واستقرار الجودة، وأي عيوب قد تؤدي إلى عواقب كارثية. لذلك، أنشأ مجال الطيران أنظمة صارمة لإصدار الشهادات ومراقبة الجودة لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد.

نظام اعتماد المواد وتتبعها

تتطلب مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة في الفضاء الجوي شهادة صارمة للمواد. الأول هو اختبار أداء المواد، بما في ذلك تحليل التركيب الكيميائي، واختبار الخصائص الميكانيكية (الشد، والضغط، والانحناء، والتأثير، والتعب، وما إلى ذلك)، واختبار الخصائص الفيزيائية (الكثافة، والصلابة، والموصلية، وما إلى ذلك). الخطوة الثانية هي التحقق من قابلية تطبيق العملية للتحقق من أداء الطباعة والأداء الجزئي للمادة ضمن معلمات العملية المستهدفة. والثالث هو التحقق من تناسق الدفعة لضمان استقرار أداء المواد للدفعات المختلفة. يتطلب نظام تتبع المواد أن يكون لكل دفعة من المواد تعريف فريد، وأن تكون العملية بأكملها بدءًا من شراء المواد الخام وتخزينها واستخدامها وحتى تصنيع الأجزاء قابلة للتتبع. يتطلب تخزين المواد ظروفًا بيئية خاضعة للرقابة لمنع تدهور المواد أو التلوث. كما تحتاج إعادة تدوير المواد إلى رقابة صارمة، ويجب وضع حد للاستخدام وآلية لمراقبة الأداء.

عملية اعتماد معلمات العملية

تعد شهادة معلمات عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد هي المفتاح لضمان جودة مستقرة للجزء. تتضمن عملية التأهيل عادةً ما يلي: تطوير المعلمات، وتحديد نافذة معلمات العملية المثلى من خلال تصميم التجارب (DOE). يحدد قفل المعلمة نطاق معلمة الشهادة، وأي تغييرات تتطلب إعادة الاعتماد. الإنتاج التجريبي الجزئي، وطباعة عدد معين من الأجزاء التجريبية وفقًا للمعايير المعتمدة. اختبار الأداء: إجراء اختبار أداء شامل على أجزاء النموذج الأولي، بما في ذلك الحجم والكثافة والخصائص الميكانيكية والاختبارات غير المدمرة وما إلى ذلك. ويحدد التحكم الإحصائي للعملية (SPC) مؤشرات تقييم قدرة العملية لضمان استقرار العملية. يجب أن يتم تنفيذ عملية التصديق وفقًا لمتطلبات نظام إدارة جودة الطيران مثل AS9100، ويجب تقديم وثائق الاعتماد إلى العملاء أو الهيئات التنظيمية للمراجعة والموافقة. تخضع أي تغييرات في المعلمات بعد الشهادة لعملية التحكم في التغيير.

اختبار الجودة والاختبار غير المدمر

يتضمن اختبار جودة الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد في الفضاء الجوي الاختبار المدمر والاختبار غير المدمر. يتم استخدام الاختبار المدمر لشهادة العملية وفحص عينات الدفعة، بما في ذلك اختبار الخصائص الميكانيكية، وتحليل المعادن، وتحليل التركيب الكيميائي، وما إلى ذلك. يعد الاختبار غير المدمر عنصرًا ضروريًا للفحص لكل قطعة في الإنتاج الضخم. تشمل الطرق الشائعة الاستخدام ما يلي: التصوير المقطعي الصناعي للكشف عن المسام الداخلية والشقوق والشوائب والعيوب الأخرى. اختبار الموجات فوق الصوتية للكشف عن العيوب الداخلية ذات المساحة الكبيرة. فحص الاختراق للكشف عن عيوب فتح السطح. يكتشف الفحص بالأشعة السينية العيوب الداخلية في أجزاء محددة. فحص الأبعاد باستخدام آلة قياس إحداثيات أو ماسح ضوئي لقياس أبعاد الأجزاء. ويجب مقارنة نتائج الاختبار بمعايير القبول، ويجب مراجعة المنتجات غير المؤهلة والتعامل معها.

الموافقة على التصميم وشهادة صلاحية الطيران

يجب أن تحصل أجزاء الطيران على شهادة صلاحية الطيران قبل أن يتم تركيبها واستخدامها. تتطلب الموافقة على التصميم تقديم رسومات تصميم الأجزاء ومواصفات المواد وإجراءات العملية وتقارير الاختبار وغيرها من المستندات لإثبات أن التصميم يلبي متطلبات صلاحية الطيران. تتطلب الموافقة على التصنيع إثباتًا على أن قدرات التصنيع يمكنها إنتاج الأجزاء التي تلبي التصميم بشكل ثابت. تعد شهادة صلاحية قطع الغيار للطيران عملية معقدة تتطلب تعاونًا وثيقًا بين مقدم الطلب وسلطة صلاحية الطيران للطيران. باعتبارها تكنولوجيا تصنيع ناشئة، تتمتع الطباعة ثلاثية الأبعاد بخبرة محدودة نسبيًا في مجال شهادات صلاحية الطيران، ويلزم تجميع المزيد من حالات التطبيق والبيانات. وينصح بالتواصل مع سلطة صلاحية الطيران في المراحل الأولى من المشروع لتوضيح متطلبات ومسارات الاعتماد لتجنب إعادة العمل لاحقاً.