Succes comun al optimizării topologiei și al tipăririi metalelor în cadrul licitației pentru consolele de aeronave GE

Ca urmare a expertizei combinate a imprimării metalice (DMP) a Frustum Inc. și a 3D Systems, consola motorului aeronavei a fost mai ușoară cu 70%, îndeplinind în continuare cerințele de încărcare.

Producția rentabilă de forme geometrice complexe sau componente în forme organice este limitată pentru tehnologiile de fabricație convenționale. Rezultă adesea că proiectantul trebuie să facă compromisuri în detrimentul funcționalității sau capacității de încărcare a piesei.

În zilele noastre, când tehnologiile de fabricație aditivă (mai frecvent cunoscute sub numele de imprimare 3D) și în mod specific imprimarea 3D a metalelor sunt deja alternative viabile la tehnologiile tradiționale de fabricație, vechile limitări tehnologice au dispărut în mare măsură. Software-ul de optimizare a topologiei este acum capabil să creeze cele mai eficiente fișiere 3D produse de ultima generație de imprimante metalice într-un singur pas.

Această convergență a tehnologiilor este bine ilustrată de succesul unui proiect comun între compania de software Frustum și 3D Systems. Sarcina necesară în apelul public al GE Aircraft este de a reduce greutatea unei console care deține un capac al motorului aeronavei fără a pierde rezistența, durabilitatea și capacitatea de încărcare a consolei.

Design optimizat pentru performanță

Pentru a îndeplini oferta oferită de GE Aircraft, software-ul de optimizare a topologiei Frustum a făcut primii pași evaluând greutatea și solicitările, precum și cerințele de rezistență. Optimizarea topologiei determină geometria unei componente, ținând cont de forțele aplicate. Se ia în considerare dimensiunea disponibilă a carcasei, piesele de conectare, sarcinile piesei și solicitările cauzate de alți factori (de exemplu gravitația, vibrațiile) și solicitarea maximă admisibilă asupra materialului.

comun
GE Original Design Spot Optimization Cloud Partea supremă tipărită pe metal

Expertiza de imprimare 3D

Spre deosebire de procesele tradiționale de prelucrare CNC sau de turnare a metalelor, complexitatea modelului generat de optimizarea topologiei nu este o problemă pentru tipărirea directă a metalelor (DMP), deoarece gestionează cu ușurință chiar și forme extrem de complexe fără costuri suplimentare.

Pentru consola de aeronave GE, software-ul Frustum s-a bazat pe o versiune digitală a designului original, un fișier CAD și a fost exportat la sfârșitul generației într-un fișier STL, care este cel mai comun format în fabricarea aditivă și poate fi manipulat de toți Software pentru imprimantă 3D.

În timpul procesului de fabricație, experții 3D Systems au ajutat, printre altele, să selecteze materia primă potrivită, orientarea optimă a piesei în spațiul de lucru pentru construcția imprimantei și au identificat riscurile potențiale de deformare.

Piesele proiectate de Frustum și realizate cu tehnologia 3D de imprimare aditivă a metalelor au îndeplinit pe deplin toate cerințele de stres ale licitației GE Aircraft. În ciuda faptului că dimensiunea totală a piesei nu a crescut în general, s-a realizat o reducere uimitoare a greutății cu 70% pentru piesa reproiectată fabricată cu tehnologia DMP.

Un astfel de proiect poate fi provocator de gândire pentru companiile auto, aerospațiale și aerospațiale, deoarece acestea sunt industriile în care menținerea sau extinderea funcționalității în plus față de pierderea în greutate este o cerință de bază.

În plus față de proiectarea și adecvarea componentelor, optimizarea topologiei atunci când este utilizată împreună cu tehnologia de fabricație DMP oferă foarte des o oportunitate de simplificare. Modulele asamblate anterior din mai multe componente vor fi înlocuibile cu o componentă mai grea, coezivă. Împreună cu reducerea timpului de asamblare, acest lucru elimină o gamă întreagă de elemente de fixare și conectori, eliminând erorile pe care le cauzează.

Nu în ultimul rând, avantajul imens al tehnologiei DMP este viteza. Componente de calitate realizate din diverse materii prime (titan, oțel, nichel sau aliaje AL) devin disponibile în câteva săptămâni de la comandă. Și viteza de acest fel poate fi un avantaj competitiv uriaș care devine din ce în ce mai mult o cerință în nenumărate industrii.

kvint-r.hu