飛機維修在當今的航空業中發揮著至關重要的作用，尤其是在當前全球供應鏈面臨挑戰的情況下。隨著對新飛機需求的增加，盡可能高效地保持現有飛機的服役至關重要。
目前，許多航空製造公司和維修商已經意識到 3D 列印技術可以通過徹底改變備件生產而對供應鏈產生重大影響，如THE AVIATION AM CENTRE GmbH (AAMC) 正在和EOS利用積層製造技術提高備件的可用性和成本效益。
AAMC 總經理 Stephan Keil 和 EOS 航空航太與國防大客戶經理 Thomas Friedberger 討論了 3D 列印在航空業中的優勢和商業案例，並探討了這項技術如何大幅縮短生產和物流週期？如何降低成本和減少實物庫存？還解釋了哪些產品類別最適合 3D 列印，以及 3D 列印如何成為製造備件的主要方法。
航空內飾件 Aviation Interior Parts
案例：作為一家MRO (維護、修理和翻修（maintenance, repair, and overhaul）解決方案供應商，Etihad公司致力於不斷提升市場和客戶提供的服務價值，該公司與 EOS 一起獲得了歐洲航空安全局（EASA）頒發的首批航空公司MRO批准，可使用粉末床熔融技術進行3D列印，該技術將用於設計、生產和認證未來飛機客艙的積層製造部件。
機艙部件 (圖片來源：EOS)
Q: 3D列印成為備件製造主要方法的商業理由是什麼？這種方法將在多長時間內普及？
A: 案例由三個核心因素驅動：
- – 以低於傳統的成本生產備件
- – 大大縮短生產和物流的準備時間
- – 長期減少實物庫存
在地列印的飛機（客艙內飾）備件的生產成本可比原始設備製造商的備件成本低 30-50%，而且生產和物流的準備時間可縮短至兩周，甚至幾天。工業3D列印技術的另一個附加值是可以改進零件設計，以解決已知缺陷或實現零件定制。此外，它可以按需生產混合零件批次中的所需零件，從而大大減少庫存。這同樣會降低成本。
一般來說，公司有兩種選擇：
- 從認證服務供應商（如 AAMC）處採購零部件
- 建立自己的 MRO 生產中心
我們看到，對於飛機維修服務提供者來說，提供內部生產備件的能力是一個強大的USP(unique selling proposition)和客戶維繫工具。
目前，工業3D列印備件已通過認證並 “已執行飛勤”，因此問題更多在於3D列印技術何時才能完全擴展到批量生產。地緣政治危機和供應鏈復原力已經推動了這一應用，其速度比我們預期的要快。
Q: 哪些產品有望採用 3D 列印技術製造備件？
A: 機艙內飾件是現場列印的主要對象，因為它們的磨損程度最高。該類零件的認證主要圍繞易燃性測試，EOS材料PA 2241 FR符合這些目標零件尺寸的要求，適合在EOS系統（如 EOS P 396 或 EOS P 770）上列印。另外，飛行甲板和貨艙以及電子設備艙的零件也非常適合。最近我們還發現，以前的鋁制部件現在也可以使用EOS HT-23 材料進行快速成型，應用於燃油泵系統等，亦達成航空公司的減重目標。
Q: 3D列印有哪些製造方法，每種工藝適合的零部件類型？
A: 選擇性鐳射燒結技術（簡稱SLS，使用PA 2241 FR）適用於乘客可見且對表面品質要求較高的機艙內飾件。這些部件可以結合機械或化學表面處理進行噴漆或染色。目前，SLS零件是航空領域最具成本效益的工業3D列印解決方案。
HT-23具有固有的阻燃性能，是在PEKK材料中加入23%的碳纖維，並將其研磨成細粉。它非常適合需要優異熱性能的應用，在XY&Z 尺寸上具有最高的性能和一致的特性。此外它還具有很強的耐化學性，並通過了 FAR 25.853 60秒垂直燃燒要求的認證。
使用高溫材料的熔融沉積模型（FDM）適用於乘客看不到的（非常）大的部件，不需要很高的加工要求（例如空氣管道）。
Q: 3D列印能為工業帶來哪些環境效益？
A: 3D列印產品本質上提供了附加值：輕量化設計有助於減少碳排放和功能集成。在飛機上安裝3D列印輕質部件可減輕飛機重量，從而不僅降低航空公司的燃料消耗和運營成本，還可減少二氧化碳排放量。
聚合物3D列印實現了可持續的備件生產，有助於降低製造商的總體碳足跡。通過避免不必要地製造多餘的備件，工業聚合物3D列印還有助於簡化供應鏈，降低生產成本，加快產品上市時間。此外，利用3D列印技術，可以集成各種功能，設計出更堅固耐用的零件，有助於延長產品壽命。所有這些都有助於節約成本。在商用飛機的使用壽命期間，這些成本將累積成巨大的數額。
通過 3D 列印零部件，建立數位化和可持續的備件管理可以提高盈利能力。因為可以消除漫長的運輸路線，避免生產過剩。不僅如此，EOS碳計算器等工具提高了透明度，説明客戶在整個生產流程中找到正確的工具。此外，EOS 還在原材料生產過程中採用氣候友好型生產方式，對運輸過程中需要進行的運輸或回收原料進行補償。所有這些都有助於減少客戶自身的溫室氣體排放，使他們實現環境氣候目標。
例如，作為研究項目的一部分，AAMC正在探索通過改進工藝將列印的聚合物部件回收成列印粉末。
作為原始設備製造商之一，EOS 可以提供高品質的技術和材料，為航空等受管制行業提供零部件，為生產中心的運營提供一整套的解決方案，説明客戶遵守監管規範，並且積極支援航空業實現可持續發展的目標。