3D εκτύπωση σύνθετων δομικών στοιχείων αεροδιαστημικής

Nov 02, 2022

Ο κατασκευαστής τρισδιάστατων εκτυπωτών 9T Labs AG με έδρα τη Ζυρίχη ανακοίνωσε μια νέα συνεργασία για τη διερεύνηση και τη δοκιμή της δυνατότητας αξιοποίησης της τεχνολογίας πρόσθετης σύντηξης (AFT) για μαζική παραγωγή δομικών σύνθετων εφαρμογών αεροδιαστημικής.


Αυτή η καινοτόμος υβριδική τεχνολογία, η οποία συνδυάζει την υπερκαλουποποίηση της ένωσης ταχείας χύτευσης κατά παρτίδες (BMC) με την κατασκευή πρόσθετων υψηλής ανάλυσης, επιτρέπει την αυτοματοποιημένη παραγωγή και παρέχει μια ανταγωνιστική εναλλακτική λύση κόστους στην παραδοσιακή παραγωγή εξαρτημάτων αεροδιαστημικής αλουμινίου. Για την 9T Labs, αυτή είναι επίσης η πρώτη φορά που έχουν δημιουργήσει μια τέτοια συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Purdue, ένα από τα κορυφαία πανεπιστήμια μηχανικής στο West Lafayette της Ιντιάνα.


Ο Yannick Willemin, Διευθυντής Μάρκετινγκ και Επιχειρηματικής Ανάπτυξης στην 9T Labs, δήλωσε: "Η παραδοσιακή κατασκευή σύνθετων υλικών είναι δαπανηρή, σπάταλη και έχει περιορισμένη γεωμετρική ελευθερία, ειδικά για εφαρμογές μικρού μεγέθους. Καθορίζουμε ένα νέο πρότυπο κατασκευής σύνθετων υλικών που μας επιτρέπει να παράγουμε δομικά σύνθετα μέρη τόσο εύκολα όσο και μεταλλικά εξαρτήματα. Η νέα μας συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Purdue είναι ένα σπουδαίο βήμα για να γίνει αυτή η τεχνολογία πιο ευρέως διαθέσιμη και πανταχού παρούσα τους επόμενους 12-18 μήνες Ένα ουσιαστικό βήμα."

Composite parts

△ Σύνθετα μέρη


Additive Fusion Technology στα 9T Labs

Η σωστή τοποθέτηση των ινών και η εξαιρετική στερεοποίηση είναι τα κλειδιά για την παραγωγή ελαφρών δομικών μερών. Χρησιμοποιώντας πρώτα δομικά στοιχεία για τη δημιουργία στρωμάτων ινών, η Additive Fusion Technology (AFT) είναι σε θέση να κατασκευάζει αυτόματα τα καλύτερα σχέδια εξαρτημάτων που λαμβάνονται από το λογισμικό Fibrify.


Μόνο όταν η μονάδα σύντηξης εφαρμόζει θερμότητα και πίεση στα προετοιμασμένα εξαρτήματα για να τα συντήξει μεταξύ τους, η προκύπτουσα προφόρμα έχει τις ιδιότητες εδραίωσης που απαιτούνται για δομικά σύνθετα μέρη. Αυτή η μοναδική τεχνολογία δύο σταδίων εγγυάται την ποιότητα των ανταλλακτικών, την επαναληψιμότητα και την οικονομική αποδοτικότητα για εφαρμογές παραγωγής.

_20221102094746

_20221102094749


Οι χρήστες μπορούν να ορίσουν γρήγορα σχέδια ινών με το Fibrify Design Suite. Με την άμεση εξαγωγή σύνθετων εξαρτημάτων σε εμπορικό λογισμικό προσομοίωσης πεπερασμένων στοιχείων για επαλήθευση δομικής επάρκειας, οι χρήστες μπορούν να τα βελτιστοποιήσουν πλήρως. Οι χρήστες μπορούν επίσης να διαχειρίζονται, να χειρίζονται και να παρακολουθούν τον εξοπλισμό τους σε πραγματικό χρόνο μέσω της Fibrify Production.


Η εφαρμογή της κατασκευής προσθέτων στην αεροδιαστημική

Η αεροδιαστημική είναι μια απαιτητική εφαρμογή στον πραγματικό κόσμο για οποιαδήποτε τεχνολογία, ωστόσο η κατασκευή προσθέτων ανταποκρίνεται στην πρόκληση.

Για παράδειγμα, η γνωστή εταιρεία τρισδιάστατων εκτυπωτών EOS συνεργάστηκε με τον ειδικό σε λογισμικό μηχανικής σχεδίασης Hyperganic για τη βελτίωση της εμφάνισης και της λειτουργίας των εξαρτημάτων αεροδιαστημικής εκτύπωσης 3D. Ως μέρος της συνεργασίας, οι δύο επιχειρήσεις στοχεύουν να συνδυάσουν το Hyperganic Core, ένα λογισμικό αλγοριθμικής μηχανικής που βασίζεται σε τεχνητή νοημοσύνη, με τον τρισδιάστατο εκτυπωτή σύντηξης λέιζερ σε σκόνη λέιζερ της EOS. Με την έλευση αυτού του λογισμικού, οι πελάτες της EOS μπορούν να εξαλείψουν εντελώς τις παραδοσιακές διαδικασίες σχεδιασμού εξαρτημάτων, ενώ χρησιμοποιούν αλγοριθμικά μοντέλα κατά το σχεδιασμό των στοιχείων διαστημικής πρόωσης. Αυτή η αλλαγή αναμένεται να απλοποιήσει σημαντικά τη ροή εργασιών σχεδιασμού, επιτρέποντας τον υπολογισμό γεωμετριών εξαρτημάτων υψηλότερης απόδοσης σε λίγα λεπτά.


Αλλού, η εταιρεία κατασκευής τρισδιάστατων εκτυπωτών Stratasys και η Avio Aero, μέρος της αεροδιαστημικής επιχείρησης της GE, έχουν ανακοινώσει πρωτοβουλίες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη των αντίστοιχων τεχνολογιών τους σε νέες αεροδιαστημικές εφαρμογές. Με τη δημοσιοποίηση δεδομένων σχετικά με την πιστοποίηση του πολυμερούς Antero 840CN03 για χρήση στο διαστημόπλοιο Orion, η Stratasys σκοπεύει να ενθαρρύνει την ανάπτυξη ενός μοντέλου για την εφαρμογή του υλικού σε παρόμοια κατάσταση. Η Airbus, από την άλλη, επέλεξε τους κινητήρες Catalyst της Avio Aero για να τροφοδοτήσει το «Eurodrone», ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος που έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί αποστολές επιτήρησης στην Ευρώπη.

Eurodrone drone

△ Drone Eurodrone


Προηγουμένως, η ομάδα του κλάδου της τρισδιάστατης εκτύπωσης πήρε συνεντεύξεις από ειδικούς από γνωστά εργοστάσια τρισδιάστατων εκτυπώσεων. Καθώς η παραγωγή βιομηχανικών προσθέτων αυξάνεται, οι κατασκευαστές, οι πάροχοι υπηρεσιών και οι εταιρείες μηχανικών επενδύουν σε χώρους που ενσωματώνουν διάφορες τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης. Εγκαταστάσεις όπως το Jabil 3D Printing Centre of Excellence έχουν κατασκευαστεί για την παραγωγή από άκρο σε άκρο κλίμακας ιατρικών συσκευών για την υγειονομική περίθαλψη και την οδοντιατρική βιομηχανία. Το Αναδυόμενο Τεχνολογικό Κέντρο στην Αθήνα, στην Αλαμπάμα και παρόμοιες άλλες εγκαταστάσεις στις ΗΠΑ δημιουργήθηκαν πρόσφατα για να υποστηρίξουν βιομηχανίες όπως η αεροδιαστημική, η ενέργεια και άλλες μέσω της παραγωγής προσθέτων. Το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence-Livermore (LLNL) άνοιξε επίσης ένα Advanced Manufacturing Laboratory (AML) στην Καλιφόρνια για να επιταχύνει την έρευνα χρησιμοποιώντας τεχνικές πρόσθετης κατασκευής.


Πιστεύεται ότι στο εγγύς μέλλον, η τεχνολογία κατασκευής προσθέτων θα χρησιμοποιηθεί ευρέως σε όλους τους τομείς της ζωής.

Αποστολή ερώτησής