Veloce 5: Prospettive per l'aviazione commerciale di Additive Metal

Michael Canario, CEO di Norwegian Titanium

La produzione additiva di metalli ha fatto rapidi progressi nei veicoli spaziali che non trasportano passeggeri, ma gli standard di certificazione per gli aerei commerciali che trasportano passeggeri sono molto più severi. Norsk Titanium ha installato la prima parte strutturale in metallo additivo sui Boeing 787 nel 2017, ha aggiunto altre parti del 787 in seguito e continua a sviluppare parti in metallo additivo per aerei commerciali. Il CEO di Norsk Titanium, Michael Canario, parla con Aviation Week delle prospettive dell'additivo metallico negli aerei commerciali.

In che modo la pandemia ha influenzato i progressi nella produzione additiva di metalli per il settore aerospaziale?

C'è stato sicuramente un impatto sul lato commerciale dell'attività poiché gli OEM si sono fermati per adattarsi all'ambiente incerto. Norsk ha dedicato del tempo a concentrarsi sui clienti industriali e della difesa. Ora che i viaggi aerei stanno tornando ai livelli pre-pandemia, gli OEM stanno aumentando i tassi di produzione e cercando soluzioni alla scarsità di materie prime e, ovviamente, opportunità di riduzione dei costi. L'additivo fa sicuramente parte della serie di soluzioni e stiamo vedendo gli OEM investire di più nell'additivo.

Utilizzi la deposizione diretta di energia (DED) per realizzare parti in titanio per aerei. Quali sono i vantaggi del DED per gli aerei commerciali e per quali parti è più adatto? Quanto è ampio il mercato potenziale del titanio DED nell’aviazione commerciale?

I principali vantaggi del DED saranno sempre i costi e la pianificazione. Allo stesso tempo offriamo ai nostri clienti un’alternativa molto più efficiente alle catene di approvvigionamento delle materie prime esistenti. Il processo di deposizione rapida al plasma [RPD, un tipo di DED] basato su filo di Norsk utilizza molta meno materia prima ed energia, riducendo così il rischio di interruzione della catena di approvvigionamento. I processi DED a filo sono direttamente applicabili a componenti strutturali di grandi dimensioni che tradizionalmente verrebbero prodotti come forgiatura o fusione. Ci saranno senza dubbio applicazioni più adatte ai metodi di produzione tradizionali, ma nel tempo vediamo che il DED a filo sostituirà una parte significativa dell’attuale mercato della forgiatura e fusione strutturale. Oltre alla produzione di nuove parti, esiste anche una significativa opportunità di MRO per i processi DED. Recentemente abbiamo riprodotto articoli per Kongsberg Defence & Aerospace. L'adattamento del processo RPD da noi utilizzato è direttamente applicabile al mercato delle riparazioni.

Finora, credo che tu abbia utilizzato il DED per replicare parti realizzate con metodi convenzionali. Pensi di sfruttare la libertà di progettazione offerta dall'additivo per progettare parti completamente nuove?

Assolutamente. Abbiamo intenzionalmente adottato un approccio misurato nell'introdurre il nostro processo RPD con gli OEM. Innanzitutto, dobbiamo familiarizzare i progettisti e i regolatori con la tecnologia sostituendo direttamente le parti esistenti, poi passeremo a parti più complesse progettate fin dall’inizio per sfruttare appieno la tecnologia. Abbiamo già visto gli OEM muoversi in questa direzione, utilizzando il nostro processo per stampare piccole flange su gruppi precedentemente rivettati insieme.

Quali sono i principali ostacoli che stanno rallentando l’adozione della produzione additiva di metalli per l’aviazione commerciale? Come intende Norsk superare questi ostacoli?

Abbiamo dedicato più di 15 anni e la maggior parte dei nostri investimenti allo sviluppo del nostro processo e alla dimostrazione che è controllato e ripetibile. Gli OEM e gli enti regolatori vantano decenni di esperienza nel controllo dei processi nei processi di produzione tradizionali. Grazie alla capacità degli additivi di registrare ogni parametro del processo di produzione e di determinare l'impatto sulle prestazioni dei materiali, siamo stati in grado di raggiungere lo stesso livello di comprensione in un tempo notevolmente più breve.

Quanto tempo stimate che occorrerà ai clienti e agli enti regolatori per accettare l’uso di metalli additivi nell’aviazione commerciale con la stessa prontezza con cui accettano le parti metalliche fuse?

Gli OEM dispongono oggi di specifiche sui materiali per i processi DED basati su cavi. Man mano che sempre più fornitori si qualificano per tali specifiche, gli appaltatori di livello 1 vorranno sfruttare appieno i risparmi su materie prime, energia, costi e pianificazione. Ciò avverrà nei prossimi anni man mano che gli OEM lavoreranno per l’inserimento della tecnologia sui prodotti esistenti. Man mano che gli OEM introdurranno nuove cellule verso la fine di questo decennio, mi aspetto che l'additivo venga incluso come materiale di base nella progettazione.