UTC Aerospace Systems

  • wydruk 3D
  • wydruki 3D
  • wydruk 3D motoryzacja
  • wydruk 3D motoryzacja
wydruk 3Dwydruki 3Dwydruk 3D motoryzacjawydruk 3D motoryzacja
02.03.2017, 08:43

UTC produkuje wytrzymałe części lotnicze w błyskawicznym tempie, dzięki technologii FDM

„Środowisko fabryczne nakłada bardzo duże wymagania na materiały do druku 3D, zaś z naszego doświadczenia wynika, że ULTEM 1010 jest w stanie w 100% spełnić to wyzwanie”.

Larry Crano, specjalista ds. automatyzacji UTC Aerospace Systems

Dział Aerostructures firmy UTC Aerospace Systems produkuje liczne zespoły o wysokim lub krytycznym znaczeniu dla wielu wiodących producentów cywilnych i wojskowych statków powietrznych, w tym dwóch najnowszych maszyn dwusilnikowych: Boeinga 787 Dreamliner oraz Airbusa A350 XWB. Zespoły te to m.in. gondole, odwracacze ciągu oraz wsporniki.

Produkcja lotniczych elementów konstrukcyjnych wymaga wielu skomplikowanych maszyn. Dział Aerostructures dysponuje dobrze wyposażonym warsztatem mechanicznym oraz odpowiada za produkcję części niezbędnych do utrzymania maszyn w pełnej wydajności, a także wytwarza wszelkie narzędzia, osprzęt i przyrządy niezbędne do zapewnienia optymalnej produktywności.

Dział Aerostructures początkowo kupił system produkcji 3D – Fortus 900mc, aby zredukować czas wprowadzania produktów na rynek, dzięki znacznemu przyspieszeniu procesu wytwarzania prototypów produktów końcowych. W ciągu ostatnich kilku lat firma UTC Aerospace używała drukarki 3D, aby znacznie zredukować koszty i czas produkowania części zamiennych do maszyn, a także narzędzi, osprzętu i przyrządów.

W POSZUKIWANIU WYTRZYMAŁOŚCI

Mimo to było wiele elementów, które musiały być wykonane metodami tradycyjnymi, ponieważ materiały do druku 3D nie miały wystarczającej wytrzymałości oraz odporności na ciepło. Jeden z przykładów to dysza systemu zbierania oparów dostarczanych przy użyciu obrabiarki. Personel produkcyjny zasugerował, by nadać prostej, cylindrycznej dyszy kształt litery Y, aby usprawnić zbieranie oparów wytwarzanych w dwóch różnych obszarach.

Technicy UTC Aerospace zaprojektowali dyszę na nowo i wydrukowali ją z materiału ABS. Przymocowano ją do reszty systemu zbierania oparów za pomocą metalowych zacisków przegubowych. Niestety wydrukowana dysza pękła w miejscu, w którym przyłożone było obciążenie zacisków przegubowych. Technicy oszacowali, że wyprodukowanie metalowej dyszy z zastosowaniem obróbki CNC będzie kosztowało około 2000 dolarów i zajmie mniej więcej 21 dni.

DO AKCJI WKRACZA MATERIAŁ ULTEM 1010

Mniej więcej w tym czasie firmie UTC Aerospace zaprezentowano materiał ULTEM 1010, która charakteryzuje się najwyższą wytrzymałością na rozciąganie oraz odpornością na ciepło i substancje chemiczne spośród wszystkich materiałów termoplastycznych FDM. „Wyniki po przetestowaniu nowego materiału były bardzo obiecujące, toteż zdecydowaliśmy się wyprodukować nową dyszę z materiału ULTEM 1010”, powiedział Larry Crano, specjalista ds. automatyzacji UTC Aerospace Systems.

Po uwzględnieniu materiału oraz wskaźnika obciążenia koszty wynosiły 750 dolarów, część została wyprodukowana w ciągu jednego dnia. „Materiał ULTEM 1010 miała wszystkie właściwości, które były potrzebne do wyprodukowania dyszy”, powiedział Crano. „Nowa część jest już stosowana od ośmiu miesięcy, bez oznak pękania ani jakichkolwiek innych trudności, co pozwoliło rozwiązać problem kontroli oparów. Oczekujemy również, że będzie miała większą żywotność niż części drukowane wcześniej”.

„Sądzimy, że materiał ULTEM 1010 ma ogromny potencjał nie tylko w przypadku tego konkretnego zastosowania, lecz również przy drukowaniu narzędzi, przyrządów i osprzętu z powodu swojej wyjątkowo wysokiej wytrzymałości oraz odporności na ciepło”, stwierdził Crano. „Środowisko fabryczne nakłada bardzo duże wymagania na materiały do druku 3D, zaś z naszego doświadczenia wynika, że ULTEM 1010 jest w stanie w 100% spełnić to wyzwanie”.

Jak w przypadku UTC technologia FDM wypada na tle tradycyjnej obróbki CNC?

METODA KOSZT TERMIN
Tradycyjna obróbka CNC 2000 dolarów 21 dni
System Fortus
(tworzywo termoplastyczne ULTEM 1010)
750 dolarów 1 dnia
Oszczędności 1250 dolary
(63%)
20 dni
(95%)