Havacılık ve uzay hafif bileşenleri için 3D baskı süreci sertifikasyonu ve kalite kontrolü

Havacılık ve uzay 3D baskı uygulama özellikleri

Havacılık, 3D baskı teknolojisinin uygulanması açısından en zorlu ve değerli alandır. Havacılık parçaları ağırlığa karşı son derece hassastır ve hafif tasarım sonsuz bir arayıştır. Geleneksel üretim süreçleri takım yolları ve kalıp şekilleriyle sınırlıdır, bu da karmaşık yapıların üretilmesini zorlaştırır. 3D baskı teknolojisi, geleneksel süreçlerin sınırlarını aşar ve topoloji optimizasyonu, kafes yapısı ve entegre tasarım gibi ileri tasarım konseptlerinin üretimini gerçekleştirebilir. Havacılık parçalarının malzeme performansı, üretim hassasiyeti ve kalite stabilitesi açısından son derece yüksek gereksinimleri vardır ve herhangi bir kusur, felaketle sonuçlanabilecek sonuçlara yol açabilir. Bu nedenle havacılık alanı, 3D baskı teknolojisi için sıkı süreç sertifikasyonu ve kalite kontrol sistemleri oluşturmuştur.

Malzeme Sertifikasyonu ve İzlenebilirlik Sistemi

Havacılıkta kullanılan 3D baskı malzemeleri sıkı malzeme sertifikasyonu gerektirir. Bunlardan ilki, kimyasal bileşim analizi, mekanik özellik testleri (çekme, basma, bükülme, darbe, yorulma vb.) ve fiziksel özellik testlerini (yoğunluk, sertlik, iletkenlik vb.) içeren malzeme performans testidir. İkinci adım, hedef işlem parametreleri altında malzemenin baskı performansını ve parça performansını doğrulamak için işlemin uygulanabilirliğinin doğrulanmasıdır. Üçüncüsü, farklı partilerin malzeme performansının istikrarlı olmasını sağlamak için parti tutarlılığının doğrulanmasıdır. Malzeme izlenebilirlik sistemi, her malzeme grubunun benzersiz bir tanımlamaya sahip olmasını ve hammadde tedarikinden, depolamaya, kullanımdan parça imalatına kadar tüm sürecin izlenebilir olmasını gerektirir. Malzeme depolama, malzemenin bozulmasını veya kirlenmesini önlemek için kontrollü çevre koşulları gerektirir. Malzemelerin geri dönüşümünün de sıkı bir şekilde kontrol edilmesi, kullanım sınırı ve performans izleme mekanizmasının oluşturulması gerekiyor.

Süreç parametresi sertifikasyon süreci

3D baskı süreci parametresi sertifikasyonu, istikrarlı parça kalitesini sağlamanın anahtarıdır. Yeterlilik süreci genellikle şunları içerir: parametre geliştirme, deney tasarımı (DOE) yoluyla optimum süreç parametre penceresinin belirlenmesi. Parametre kilitleme, sertifikasyon parametre aralığını belirler ve herhangi bir değişiklik yeniden sertifikasyon gerektirir. Parça deneme üretimi, belirli sayıda deneme parçasının sertifikalı parametreler altında basılması. Performans testi: boyut, yoğunluk, mekanik özellikler, tahribatsız testler vb. dahil olmak üzere prototip parçalar üzerinde kapsamlı performans testleri yapın. İstatistiksel süreç kontrolü (SPC), süreç kararlılığını sağlamak için süreç yeteneği değerlendirme göstergelerini oluşturur. Proses belgelendirmesi, AS9100 gibi havacılık kalite yönetim sistemi gereksinimlerine uygun olarak gerçekleştirilmeli ve belgelendirme belgeleri, inceleme ve onay için müşterilere veya düzenleyici kurumlara sunulmalıdır. Sertifikasyon sonrası herhangi bir parametre değişikliği, değişiklik kontrol sürecine tabidir.

Kalite testleri ve tahribatsız testler

Havacılık ve uzay 3D baskılı parçaların kalite testleri, tahribatlı testleri ve tahribatsız testleri içerir. Tahribatlı muayene, mekanik özellik testi, metalografik analiz, kimyasal bileşim analizi vb. dahil olmak üzere proses sertifikasyonu ve toplu numune alma denetimi için kullanılır. Tahribatsız muayene, seri üretimdeki her parça için mutlaka kontrol edilmesi gereken bir öğedir. Yaygın olarak kullanılan yöntemler şunları içerir: iç gözenekleri, çatlakları, kalıntıları ve diğer kusurları tespit etmek için endüstriyel BT. Geniş alanlı iç kusurları tespit etmek için ultrasonik test. Yüzey açılma kusurlarını tespit etmek için penetrant muayenesi. X-ışını muayenesi belirli parçalardaki dahili kusurları tespit eder. Parça boyutlarını ölçmek için koordinat ölçüm makinesi veya optik tarayıcı kullanılarak boyutsal inceleme. Test sonuçlarının kabul standartlarıyla karşılaştırılması ve uygun olmayan ürünlerin incelenip ele alınması gerekir.

Tasarım onayı ve uçuşa elverişlilik sertifikası

Havacılık parçalarının kurulmadan ve kullanılmadan önce uçuşa elverişlilik sertifikası alması gerekir. Tasarım onayı, tasarımın uçuşa elverişlilik gerekliliklerini karşıladığını kanıtlamak için parça tasarım çizimlerinin, malzeme spesifikasyonlarının, süreç prosedürlerinin, test raporlarının ve diğer belgelerin sunulmasını gerektirir. Üretim onayı, üretim kapasitesinin tasarımı karşılayan parçaları istikrarlı bir şekilde üretebildiğinin kanıtını gerektirir. Parça uçuşa elverişlilik sertifikasyonu, başvuru sahibi ile uçuşa elverişlilik otoritesi arasında yakın işbirliği gerektiren karmaşık bir süreçtir. Gelişmekte olan bir üretim teknolojisi olarak 3D baskının uçuşa elverişlilik sertifikasyonu konusunda nispeten sınırlı deneyimi vardır ve daha fazla uygulama vakası ve verinin toplanması gerekmektedir. Sertifika gerekliliklerini ve daha sonra yeniden çalışmayı önlemek amacıyla yolları açıklığa kavuşturmak için projenin ilk aşamalarında uçuşa elverişlilik otoritesi ile iletişim kurulması tavsiye edilir.