상업용 항공기에서 3D 프린팅된 구조적 소결 티타늄 부품의 최초 사용

항공우주 산업과 적층 제조 모두에 중요한 이정표가 된 미연방항공청(FAA)은 Boeing 787 Dreamliner 항공기에 Norsk Titanium의 RPD(Rapid Plasma Deposition) 공정을 사용하여 제조된 소결 티타늄 부품의 사용을 승인했습니다. 이번 승인은 3D 프린팅된 구조용 티타늄 구성 요소가 상업용 항공기에 사용되도록 승인된 첫 번째 사례입니다.

항공우주 산업을 위한 3D 프린팅 구조 티타늄 부품의 미국 기반 공급업체인 Norsk Titanium은 티타늄 부품을 생산하기 위한 보다 효율적이고 비용 효율적인 방법으로 RPD 프로세스를 개발했습니다. 이 프로세스는 플라즈마 아크를 사용하여 티타늄 와이어 공급 원료를 거의 그물 모양의 부품으로 융합한 다음 최종 형태로 기계 가공합니다. RPD 공정은 재료 낭비 감소, 생산 비용 절감, 리드 타임 단축 등 기존 제조 방법에 비해 여러 가지 장점이 있습니다.

Boeing은 2015년부터 티타늄 부품 생산을 위한 RPD 프로세스를 평가하기 위해 Norsk Titanium과 협력해 왔습니다. 두 회사는 항공우주 산업에서 요구하는 높은 안전 및 품질 기준을 충족하는 솔루션 개발에 주력해 왔습니다.

FAA의 승인은 Norsk Titanium과 더 넓은 적층 제조 산업에 중요한 성과입니다. 이는 항공우주 부품의 실행 가능한 생산 방법으로 3D 프린팅을 수용하는 데 중요한 진전을 나타냅니다. 상업용 항공기에 소결된 티타늄 부품을 사용하면 이러한 항공기의 중량을 크게 줄이고 연비를 개선할 수 있습니다.

RPD 공정은 대규모 티타늄 부품 생산에 효과적인 것으로 입증되었습니다. 이 공정은 기존 기계 가공 방법으로는 생산하기 어렵거나 불가능한 복잡한 형상의 생산에 특히 적합합니다. 티타늄 부품에 3D 프린팅을 사용하면 이러한 부품 생산과 관련된 리드 타임과 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

FAA의 승인은 엄격한 테스트 및 인증 프로세스를 기반으로 합니다. 부품은 인장, 피로 및 충격 테스트를 포함한 일련의 테스트를 거쳐 기존 생산 부품과 동일한 높은 안전 및 품질 기준을 충족하는지 확인했습니다. FAA의 승인은 Norsk Titanium의 제조 공정 품질과 RPD 공정을 사용하여 생산된 소결 티타늄 부품의 강도에 대한 증거입니다.

상용 항공기에서 소결 티타늄 부품의 사용은 향후 몇 년 동안 증가할 것으로 예상됩니다. 항공우주 산업은 항공기의 무게를 줄이고 연비를 개선하기 위한 방법을 지속적으로 모색하고 있으며 티타늄 부품의 사용은 이러한 목표를 달성하기 위한 핵심 전략으로 간주됩니다. FAA의 RPD 공정 승인은 항공우주 산업의 적층 제조 기술에 대한 추가 투자에 박차를 가할 가능성이 높습니다.

항공 우주 산업 외에도 소결 티타늄 부품의 사용은 다른 산업에서도 잠재적으로 응용할 수 있습니다. 예를 들어, 의료 산업은 다양한 절차에 티타늄 임플란트를 점점 더 많이 사용하고 있으며 RPD 프로세스를 사용하여 이러한 임플란트를 보다 효율적이고 비용 효율적인 방식으로 생산할 수 있습니다.