HAVACILIK ENDÜSTRİSİNDE 3 BOYUTLU ÜRETİM UYGULAMALARININ UÇUŞA ELVERİŞLİLİK KURAL VE DÜZENLEMELERİNE GÖRE DEĞERLENDİRİLMESİ

Döküm, dövme, tornalama ve frezeleme gibi geleneksel üretim yöntemlerinin yerine 3 boyutlu üretim teknolojisi geleceğin imalat teknolojisi olarak değerlendirilen, gelişmekte olan ve yenilikçi bir prosestir. Diğer taraftan, hava araçları üretiminde yer alan lider şirketlerin yıllık market raporlarına göre havacılık endüstrisi “patlayan sektör” olarak anılmaktadır. Havacılık sektöründe parça üretmek için, her ülkenin havacılık otoritesi tarafından istenen kural ve düzenlemeler mevcuttur. Bu kural ve düzenlemeler detaylarda çok küçük farklılıklar barındırıyor olmasına rağmen, temelde ülkeler arasında hemen hemen aynıdır. Şu ana kadar, bazı uçak gövde, uçak motor, komponent ve parça üreticileri, 3 boyutlu üretim teknolojilerini kullanarak, hava taşıtları için “Uçabilirlik Onay Etiketi” ile parça üretimi yapmışlardır. Bu parçaların, malzeme özellikleri, boyut, yüzey kalitesi ve mukavemet özellikleri tatmin edici bulunmuştur. Bu anlamda, özellikle havacılık endüstrisinde yakın gelecekte geleneksel üretim metotlarının 3 boyutlu üretim teknolojileri ile yer değiştireceğinin ipuçları görülmektedir. Bu çalışmada, 3 boyutlu üretim yöntemleri standartlar çerçevesinde incelenmiştir. Diğer taraftan havacılık sektörünün market büyüklükleri ele alınmış ve 3 boyutlu üretim teknolojilerinin havacılık sektöründe gelebileceği aşamalara yönelik çalışmalar yapılmıştır. Çalışmanın asıl amacı 3 boyutlu yazıcılar tarafından üretilen parçaların hangi standartlara ve düzenlemelere göre hava araçlarında kullanılabileceği hakkında bilgi vermektir.

3D MANUFACTURING APPLICATIONS IN AVIATION INDUSTRY IN ACCORDANCE WITH THE AIRWORTHINESS RULES AND REGULATIONS: A REVIEW

The 3D manufacturing process is an innovative technology which has been considered as the future of manufacturing technologies, instead of legacy manufacturing processes like casting, forging, lathing and milling, On the other hand, aviation is called as “booming sector” which is rapidly growing in accordance with the annual market reports of leader aircraft manufacturing companies. For manufacturing the parts in the aviation industry, there are rules and regulations which are required by country airworthiness authorities (CAA). In detail, there may be some tiny changes in these rules and regulations while the main bodies of these regulations are almost the same with each other. It is the certification process which is called as Part 21 in the international aviation terminology and SHT 21 in the country airworthiness authority. So far, some aircraft, engine, component and part manufacturers successfully manufactured the parts for flying aircrafts with Airworthiness Approval Tag (AAT)’s. Metallurgical features, dimension, surface quality and strength of these parts are satisfactory. In this sense, it gives clues to scientists that in a near future conventional manufacturing process will replace with 3D manufacturing technologies, especially in the aviation industry. In this study, 3D manufacturing methods have been investigated in accordance with the standards. On the other hand, aviation indsutry’s market growth has been inspected and researches have been done about the position that 3D manufacturing technologies can take place. The main objective of this study is to give adequate information about the “3D manufactured parts” for aviation industry, with the frame of airworthiness rules, regulations and certifications.

PDF

___

1. Manjuri Hazarika, Uday S. Dixit, J. Paulo Davim, “History of Production and Industrial Engineering Through Contributions of Stalwarts, Manufacturing Engineering Education”, sf :1, 2019.
2. Saraçyakupoğlu T., “Aşındırıcı Su Jeti ile Kesmede Malzeme, Basınç, İlerleme Hızı ve Su Jeti Çapının Yüzey Kalitesine Etkisinin Analizi”, Doktora Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, 2012.
3. Ugur M Dilberoglua, Bahar Gharehpapagha , Ulas Yamana, Melik Dolena, “The role of additive manufacturing in the era of Industry 4.0, Procedia Manufacturing”, sf :1, 2017.
4. Sourabh Manoj Saptarshi and Dr. Chi Zhou, “Basics of 3D Printing: Engineering Aspects”, 3D Printing in Orthopaedic Surgery, sf :17, sf :19, Amsterdam, 2019.
5. Anadolu Üniversitesi, “ASTM (American Society for Testing and Materials)”, http://www.kdm.anadolu.edu.tr/vt/crow/astm.pdf., 15 Şubat 2019.
6. ASTM, “Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies”, MIT, sf :1,West Conshohocken.
7. EPMA (European Powder Metallurgy Association), “Introduction to Additive Manufacturing Technology,a guide for designers and Engineers”, EPMA, sf :4, Shrewsbury.
8. Boeing, “Commercial Market Outlook 2018-2037”, sf :3, Boeing, Seattle.
9. Airbus, “Global Market Forecast 2018-2037”, sf :6, Airbus, Leiden.
10. Comac, “UAC Market Outlook 2017-2036”, sf :6, Comac, Moskova.
11. Bombardier, “Market Report 2017-2036”, sf :11, Bombardier, Montreal.
12. Embraer, “Market Outlook 2018-2037”, sf :6, Embraer, Sao Paulo.
13. ATR, “Turboprop Market Forecast 2018-2037”, sf :6, ATR, Blagnac.
14. Fei Ma,Wenjun Cao,Yuguo Luo,Yang Qiu, “The Review of Manufacturing Technology for Aircraft Structural Part”, Elsevier, sf :1, 2016.
15. SHGM, “Havacılıkta Parça ve Cihaz Sertifikasyonu Rehber Dokümanı” sayfa 14, 2018.
16. Meteoroloji Genel Müdürlüğü, “Meteorolojiye Giriş”, https://www.mgm.gov.tr/genel/meteorolojiyegir.aspx?s=2, 15 Şubat 2019.
17. Airbus, “Aircraft Characteristics Airport And Maintenance Planning”, sf :31, Airbus, Leiden, 2018.
18. Lawrence E. Murr, “Frontiers of 3D Printing/Additive Manufacturing: from Human Organs to Aircraft Fabrication”, sf :4, Journal of Materials Science & Technology, 2016.
19. Kenneth J.A. Brookes, “Aviation finds that extra dimension”, sf :2, Metal Powder Report, sf :1, 2015.
20. General Electric, “New manufacturing milestone: 30,000 additive fuel nozzles”, https://www.ge.com/additive/blog/new-manufacturing-milestone-30000-additive-fuel-nozzles, 15 Şubat 2019.
21. Airbus, “Airbus tests high-tech concepts with an innovative 3D-printed mini aircraft”, https://www.airbus.com/newsroom/news/en/2016/06/airbus-tests-high-tech-concepts-with-an-innovative-3d-printed-mini-aircraft.html, 15 Şubat 2019.
22. Emmision Rake, https://www.epma.com/spotlight-on-pm/emission-rake, 15 Şubat 2019.
23. Additive Manufacturing in Aerospace, Defence & Space, Trends and Analysis 2016, https://defencesummits.files.wordpress.com/2016/02/additive-manufacturing-in-defence-and-aerospace-analysis-and-trends-2016.pdf , sf: 5, 15 Şubat 2019.