Vyhľadať
Close this search box.

Aditívne riešenie výziev spojených s prevádzkou amerického letectva

Vďaka použitiu 3D tlačiarne Stratasys Origin® One získal tím prvé miesto za optimalizovanú verziu tradičnej hydraulickej svorky potrubia C3175-9J používanej v lietadlách F-16, ktorá musí spĺňať prísne kritériá vojenského priemyslu.

Údržba lietadiel F-16

Americké letectvo pri údržbe starnúcich komponentov lietadiel stále častejšie čelí problémom, ktoré sa týkajú vysokých nákladov, zdĺhavosti procesu a malej prispôsobiteľnosti dodávateľskému reťazcu. Ministerstvo často hľadá inovatívne technické riešenia, aby lietadlá mohli nepretržite lietať a zároveň sa mohli ďalej modernizovať. V roku 2020 usporiadalo otvorenú súťaž, ktorej cieľom bolo rýchlo nájsť nové a kreatívne riešenia 3D tlače na výrobu hydraulických potrubných svoriek C3175. Tisíce týchto svoriek sa používajú v lietadlách F-16 napríklad v podvozku, a často po dlhšom vystavení vibráciám, chemikáliám a prúdeniu teplého vzduchu zlyhávajú. Predtým boli tieto svorky vyrábané vstrekovaním alebo CNC obrábaním z fenolického materiálu, ktorý uvoľňuje toxický formaldehyd.

Spoločnosti nTopology a Stress Engineering Services oslovili spoločnosť Origin (ktorú v roku 2021 kúpila spoločnosť Stratasys), aby uzavreli spoluprácu na novom konštrukčnom a výrobnom riešení svorky C3175-9J. Cieľom tímu bolo použiť technológiu P3™ na 3D tlačiarni Origin One, algoritmy na optimalizáciu topológie spoločnosti nTopology a odborné znalosti spoločnosti Stress Engineering Services v oblasti dizajnu a analýzy. Trvalo iba dva týždne vykonávania každodenných iterácií návrhu, prototypovania a testovania nových návrhov, než sa dospelo k riešeniu, ktoré spĺňa prísne požiadavky na letovú spôsobilosť, je ľahšia a jeho výroba efektívnejšia.

Výber materiálu

Na výrobu polovice svorky tím vybral inovatívny nehorľavý materiál od spoločnosti Henkel, ktorý spĺňa prísne letové požiadavky a normu UL 94 V-0 (horenie sa zastaví do 10 sekúnd). LOCTITE® 3955, fotopolymérny materiál odolný proti ohňu, dymu a toxicite, je nehorľavý, extrémne chemicky odolný a zvláda aj široké rozmedzie nízkych a vysokých teplôt. LOCTITE 3955 dokáže zabrániť dopružovaniu, ktoré je vlastné termoplastickým materiálom.

Tím použil pokročilý softvér na zariadení Origin One na tlač z dvoch rôznych materiálov. Z pevného nehorľavého materiálu a z pružného elastoméru LOCTITE IND402, ktorý slúžil ako pútko medzi oboma polovicami svorky. To zjednodušilo nasledujúcu montáž techniky lietadiel aj inštaláciu svoriek v teréne. Každá zostava bola počas tlače sériovo označená pre účely inventarizácie, sledovateľnosti a proveniencie dielov.

Použitie 3D tlačiarne Origin One znižuje vysoké náklady na nástroje pre malosériovú alebo zákazkovú výrobu a poskytuje flexibilitu pre rýchle a nákladovo efektívne zmeny návrhov dielov. Je možné tak zachovať ich vysokú kvalitu a znížiť náklady. V prípade tejto aplikácie je systém Stratasys Origin One schopný vyrobiť 54 polovíc svoriek za 24 minút. Za jediný deň je možné na jednej tlačiarni vytlačiť 1296 polovíc svoriek. Postprocessing jednej série potom možno dokončiť zhruba za 20 minút.

Víťazný finálny produkt

V prestížnej súťaži Advanced Manufacturing Olympics organizovanej organizáciou Rapid Sustainment Office (RSO) získali tímy Origin, nTop a Stress prvé miesto v súťaži a porazili tak silnú konkurenciu odborných tímov a výrobcov OEM z celých USA.

Tím nakoniec vytlačil viac ako 400 rôznych dielov a taktiež vlastné testovacie prípravky pre interné funkčné testovanie. V rámci 100 testov sa skúmala inštalácia, uchytenie potrubia, tolerancia vplyvu teploty, zotrvačnosť zaťaženia a manipulácia s nákladom. Konečný optimalizovaný návrh svorky C3175-9J používaný v lietadlách F-16 zdvojnásobil pevnosť pôvodného dielu a zároveň znížil jeho hmotnosť.

Výroba na vysokej úrovni

Stratasys Origin One je transformatívna 3D tlačiareň umožňujúca sériovú výrobu dielov na konečné použitie z rôznych vysoko výkonných materiálov. Výrobcovia môžu vďaka technológii programovateľnej fotopolymerizácie P3™ dosiahnuť špičkovú presnosť, konzistenciu, detaily a mechanické vlastnosti. Vysoká priepustnosť v kombinácii s najlepšou opakovateľnosťou vo svojej triede pomáha rozširovať výrobu bez oneskorenia pre rýchlejšie uvedenie na trh a flexibilitu v reakcii na zmeny v dopyte, a navyše pri zachovaní minimálnych zásob. Už dnes tak môžete riešiť aj tie najnáročnejšie výzvy výroby.

3d tisk f-16

Stiahnite si našu prípadovú štúdiu

Získajte inšpiráciu a nápady pre svoje vlastné projekty a ciele. Stiahnite si našu prípadovú štúdiu a objavte, ako sme pomohli našim klientom riešiť ich výzvy a aké stratégie sme použili na dosiahnutie úspechu.