En un hito técnico importante tanto para la industria de la aviación como para la fabricación aditiva, Honeywell ha creado la primera pieza de motor certificada y crítica de vuelo que utiliza fabricación aditiva, comúnmente llamada como impresión 3D. La pieza, conocida como caja de cojinetes n. ° 4/5, se encuentra actualmente en producción y se instaló en un motor en servicio. Es un componente estructural importante en el motor turbofan ATF3-6 utilizado en el avión de patrulla marítima Dassault Falcon 20G, utilizado por la Armada Francesa para misiones de patrulla y búsqueda y rescate.
Diseñado por Garrett en la década de 1960 y certificado en 1967, solo hay alrededor de una docena de motores ATF3-6 todavía en vuelo. Esto presenta desafíos de abastecimiento y cadena de suministro para los operadores de aviones Dassault Falcon 20G. Además, la carcasa del cojinete n. ° 4/5 es una pieza complicada de fabricar, lo que hace que sea extremadamente costoso para los clientes reemplazarla debido a la baja cantidad de pedidos realizados. Este desafío se combina con el alto costo de las herramientas necesarias para producir piezas con métodos de fundición tradicionales, donde el metal fundido se vierte en un molde y se deja endurecer. Con la fabricación aditiva, estas piezas se pueden imprimir mucho más rápidamente y en cantidades más pequeñas sin la necesidad de herramientas costosas. Durante este proceso, los componentes se construyen de abajo hacia arriba, con capas de metal en polvo fusionadas una encima de la otra usando un láser.
“Aunque no hay muchos en servicio, Honeywell es responsable de brindar soporte y mantenimiento a estos motores. Teníamos que encontrar una manera de abordar estos problemas de la cadena de suministro y mantener los aviones volando”, dijo Jon Hobgood, vicepresidente de ingeniería de fabricación de Honeywell Aerospace. “Pudimos utilizar nuestra experiencia en fabricación aditiva para producir la pieza calificada mucho más rápido, reduciendo nuestro tiempo de entrega de aproximadamente dos años a dos semanas”.
Partes como la carcasa del cojinete n. ° 4/5 se consideran “críticas para la seguridad” o “críticas para el vuelo” por los organismos reguladores, lo que significa que siempre deben funcionar correctamente. El mal funcionamiento o falla de estas piezas representaría una amenaza importante para la seguridad de los pasajeros y la tripulación y podría causar daños importantes a una aeronave. Las piezas críticas para la seguridad enfrentan un mayor escrutinio y deben ser aprobadas por organizaciones reguladoras como la Administración Federal de Aviación (FAA) antes de que puedan usarse en una aeronave, lo que hace que el proceso desde el desarrollo hasta la certificación sea largo.
Honeywell ha estado trabajando en estrecha colaboración con la FAA en el desarrollo y certificación de múltiples componentes fabricados con aditivos. Estos esfuerzos han permitido que la carcasa del rodamiento sea el primer componente aprobado bajo la autoridad delegada normal de la FAA, lo que reduce aún más el tiempo de calificación.
“Este es un hito importante para Honeywell porque demuestra la madurez de nuestras operaciones de fabricación aditiva y allana el camino para que imprimamos más piezas certificadas y críticas para el vuelo en el futuro”, agregó Hobgood. “También es una gran victoria para la industria de los aditivos, ya que las piezas críticas para el vuelo enfrentan una auditoría rigurosa y altos estándares de calificación e instalación en aviones, pero esto demuestra que se puede hacer”.
La producción está actualmente en marcha para la carcasa de cojinetes n. ° 4/5, y se espera que se produzcan docenas más de la carcasa de cojinetes a fines de 2020. Honeywell comenzó sus esfuerzos en la fabricación de aditivos metálicos en 2007 en su laboratorio en Phoenix. En la actualidad, la compañía produce cientos de componentes de aviones diferentes con impresión 3D y ha expandido sus esfuerzos líderes en la industria a operaciones adicionales en China, Europa, India y Estados Unidos.
