Kỹ thuật in

Các sản phẩm của Hyde Aero hợp tác với Renishaw & NCAM để phát triển khả năng AM kim loại mới

Nhà cung cấp dịch vụ kỹ thuật hàng không vũ trụ hàng đầu châu Âu Hyde Aero Products (HAP) đã kêu gọi chuyên môn của công ty kỹ thuật toàn cầu Renishaw Trung tâm Sản xuất Phụ gia Quốc gia (NCAM), có trụ sở tại Trung tâm Công nghệ Sản xuất (MTC) ở Vương quốc Anh, để phát triển tay nắm cửa in 3D cho hai loại Máy bay trực thăng II do khách hàng của mình Leonardo Helicopters cung cấp như một phần của trường hợp thử nghiệm sản xuất phụ gia kim loại.

Gần đây, HAP đã thành lập một công ty con chuyên về in 3D, Hyde Additive Technologies , HAP đã bắt đầu đầu tư vào công nghệ in 3D polyme vốn đã tiết kiệm chi phí cho công ty. Giờ đây, công ty cũng đang tìm cách khai thác những lợi ích của việc sản xuất phụ gia kim loại.

Paul Mellor, Giám đốc kỹ thuật của HAP cho biết: “Chương trình DRAMA xuất hiện vào thời điểm hoàn hảo cho Hyde khi chúng tôi phát triển khả năng AM của mình trong lĩnh vực kim loại. “Công việc về tay nắm cửa trực thăng đã cho chúng tôi cái nhìn sâu sắc về thiết kế AM cho quy trình sản xuất và sẽ thông báo cho các cuộc thảo luận trong tương lai của chúng tôi với Leonardo.”

First build showing a mix of Forward and Aft Service Handles. Photo via NCAM.
Bản dựng đầu tiên hiển thị sự kết hợp giữa các Tay cầm Dịch vụ Phía trước và Phía sau. Ảnh qua NCAM.

Chương trình DRAMA

MTC đã bắt đầu dự án DRAMA (Các cơ sở sản xuất phụ gia có thể cấu hình lại kỹ thuật số cho hàng không vũ trụ) trong 2017 với mục tiêu cải thiện chuỗi cung ứng hàng không vũ trụ của Vương quốc Anh bằng cách sử dụng một nhà máy học kỹ thuật số sản xuất phụ gia duy nhất .

Dự án liên quan đến việc tạo ra một môi trường ảo được kết hợp kỹ thuật số cho chuỗi quy trình sản xuất phụ gia của ngành hàng không vũ trụ nhằm giảm thiểu rủi ro, chi phí và thời gian tiếp thị cho các công ty đang tìm cách sử dụng công nghệ để thiết kế và chế tạo các bộ phận hiệu suất cao.

Các cơ sở thử nghiệm được đặt tại NCAM của MTC ở Coventry và tại Trung tâm Giải pháp AM của Renishaw ở Staffordshire, với dự án nhận được khoản tiền ban đầu là £ 14. 3 triệu như một phần của chương trình từ Vương quốc Anh Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ (ATI).

Kể từ đó, dự án đã chứng kiến ​​việc xây dựng một cơ sở sản xuất bột kim loại có lối vào mở mới tại NCAM và cung cấp hỗ trợ cho các công ty chuỗi cung ứng để hỗ trợ phát triển sản phẩm và quy trình sản xuất phụ gia của họ. Một thư viện tài nguyên trực tuyến được gọi là Trung tâm tri thức cũng được thành lập như một phần của dự án.

Second build showing 16 vertical Forward Service Handles. Photo via NCAM.
Hiển thị bản dựng thứ hai 16 Tay cầm Dịch vụ Chuyển tiếp dọc. Ảnh qua NCAM.

Các thành phần máy bay trực thăng in 3D

Cùng với mong muốn chuyển sang sản xuất phụ gia kim loại, HAP đã xác định hai bộ phận trực thăng Class II từ khách hàng của mình là Leonardo Helicopters làm trường hợp thử nghiệm cho công nghệ này. Các bộ phận được đề cập là Tay nắm cửa dịch vụ phía trước và phía sau của máy bay trực thăng và được chọn như một phần của sáng kiến ​​giảm trọng lượng.

Khi hợp tác với NCAM và Renishaw, HAP muốn tìm hiểu xem liệu in 3D kim loại có thể cung cấp giải pháp khả thi và hiệu quả về chi phí để sản xuất tay cầm hay không và cách phát triển trường hợp kinh doanh để áp dụng công nghệ sản xuất phụ gia kim loại trong tương lai.

Ba công ty đã đồng ý một gói hỗ trợ phát triển quy trình sẽ được cung cấp bởi NCAM và các kỹ sư từ Renishaw, bắt đầu với một nghiên cứu thiết kế quy trình và tối ưu hóa cấu trúc liên kết. Một phân tích ứng suất cơ bản được thực hiện trên AlSi hiện tại được gia công từ chất rắn 10 Tay cầm hợp kim nhôm Mg để đánh giá hiệu suất của tay cầm có nhiều cấu trúc mạng bên trong. Một tay cầm rỗng cũng được đánh giá và các thử nghiệm cho thấy trọng lượng tiết kiệm được giữa 20 và 45 phần trăm có thể đạt được với in 3D kim loại.

Việc xây dựng đầu tiên của bộ phận được thực hiện trên phản ứng tổng hợp lớp bột laser (LPBF) AM 458 Q 3D máy in của Renishaw. Một lựa chọn các Tay cầm Dịch vụ Chuyển tiếp và Đi sau được in theo chiều dọc với cả cấu trúc lưới và lỗ rỗng đã được in, sau đó là bản dựng thứ hai của 16 tay cầm dịch vụ chuyển tiếp với các khoảng rỗng để cho biết chi phí sản xuất sản xuất có thể có của việc sản xuất các thành phần.

Phân tích các bộ phận được in thông qua phép đo CMM cho thấy kích thước quan trọng trên tay cầm liên quan đến khoảng cách giữa tâm lỗ lắp và kết luận rằng việc xây dựng các bộ phận theo chiều dọc sẽ không cung cấp đủ độ chính xác trong quá trình in. Để giải quyết vấn đề này, hai bản dựng tiếp theo được in theo chiều ngang và đây đã được đồng ý là định hướng tối ưu để duy trì độ chính xác vị trí của các lỗ lắp.

Việc in tay cầm theo chiều ngang yêu cầu một số hỗ trợ bên trong, với bản dựng đầu tiên sử dụng mạng cấu trúc bên trong thông thường và bản thứ hai là mạng tinh thể nhẹ chỉ hỗ trợ.

Là một phần của gói hỗ trợ DRAMA Business Case cuối cùng, các kỹ sư của NCAM đã làm việc với HAP để phát triển một mô hình case kinh doanh cho tay cầm trực thăng cũng có thể được áp dụng cho các bộ phận in 3D bằng kim loại khác, để hỗ trợ dự án mới của công ty trong lĩnh vực sản xuất phụ gia kim loại.

Third build showing four 3D printed horizontal Service Handles. Photo via NCAM.
Bản dựng thứ ba hiển thị bốn Tay cầm Dịch vụ ngang được in 3D. Ảnh qua NCAM.

Thúc đẩy lĩnh vực hàng không vũ trụ của Vương quốc Anh

Nhiều sáng kiến ​​nghiên cứu in 3D và các dự án hợp tác đã được đưa ra trong vài năm qua để thúc đẩy lĩnh vực hàng không vũ trụ của Vương quốc Anh. Renishaw là người đi đầu trong nhiệm vụ này, gần đây đã nhận được £ 26 triệu tiền tài trợ để thực hiện một dự án nhằm cách mạng hóa ngành sản xuất hàng không vũ trụ trong Vương quốc Anh.

Được đặt tên là LAMDA, dự án sẽ chứng kiến ​​Renishaw phát triển một máy in 3D kim loại có khả năng sản xuất hàng loạt các bộ phận máy bay nhỏ hơn để tăng tốc và cải thiện hiệu quả chi phí trong dây chuyền sản xuất hàng không vũ trụ.

Trong 2018, Đổi mới Vương quốc Anh được cấp 6 triệu bảng Anh cho một dự án sản xuất phụ gia hàng không vũ trụ quốc gia do tổ chức nghiên cứu và công nghệ độc lập dẫn đầu Viện hàn (TWI). Dự án Sản xuất Phụ gia Kiến trúc Mở (OAAM) tìm cách cung cấp cho ngành hàng không vũ trụ Vương quốc Anh các thành phần kim loại được in 3D quy mô lớn và liên quan đến gã khổng lồ hàng không vũ trụ toàn cầu Airbus , Autodesk , chuyên gia sản xuất và kỹ thuật người Scotland Tập đoàn Glenalmond , Đại học Bath , Đại học Manchester , Đại học của Strathclyde , và công ty tư vấn kỹ thuật Isotek Oil & Khí ga.

Ở những nơi khác, công ty kỹ thuật toàn cầu GKN Aerospace trước đây đã thực hiện một số chương trình nghiên cứu sản xuất phụ gia trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, được hỗ trợ bởi ATI, Autodesk, Siemens Digital Industries Đại học Sheffield . Trong khi đó, Intellegens , a Đại học Cambridge AI spin-out, thông báo rằng nó sẽ dẫn đầu một dự án R&D tập trung vào việc thúc đẩy In 3D các thành phần hàng không vũ trụ , làm việc với nhà sản xuất hàng không vũ trụ Boeing và Đại học Sheffield's AMRC .

Đăng ký theo dõi Bản tin ngành in 3D để biết tin tức mới nhất về sản xuất phụ gia. Bạn cũng có thể giữ kết nối bằng cách theo dõi chúng tôi trên Twitter và thích chúng tôi trên Facebook.

Tìm việc làm phụ gia chế tạo? Chuyến thăm Công việc in 3D để lựa chọn các vai trò trong ngành.

S đăng ký Kênh Youtube để có video in 3D mới nhất quần short, đánh giá và phát lại hội thảo trên web.

Hiển thị hình ảnh nổi bật bản dựng thứ ba hiển thị bốn Tay cầm Dịch vụ ngang được in 3D. Ảnh qua NCAM.

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button