Кейс: 3D печать аэродинамической модели самолёта Фрегат Экоджет
3D printing
Применение аддитивных технологий позволяет значительно сократить сроки выполнения работ и снизить стоимость, обеспечив соблюдение жестких требований для проведения испытаний в аэродинамических трубах
Краткий анонс технологии 3D печати
3D печать или аддитивные технологии – зарождающийся класс инновационных решений для быстрого прототипирования и производства, использующий при формировании изделий принцип добавления материала, а не его вычитания. Это позволяет кратно сократить сроки производства и стоимость, а также, обеспечить выполнение проектов с беспрецедентным уровнем сложности.
Решаемая в отрасли задача
Вопросы проектирования, испытаний, сертификации, и летной эксплуатации в авиационной промышленности всегда сопряжены с очень длительными сроками, использованию высокопрочных материалов и, как следствие, высокой стоимостью проектов.
Применение достаточно молодых технологий аддитивного производства уже позволяет успешно решать многие ответственные задачи для самолетостроения, сокращая сроки разработки и уменьшая стоимость, применяя проверенные (сертифицированные) материалы как в салоне самолета, так и снаружи его, включая изготовление высоконагруженных кронштейнов, лопаток турбин, топливных форсунок, воздушных каналов, различных конструктивных элементов и многих других деталей.
Применение достаточно молодых технологий аддитивного производства уже позволяет успешно решать многие ответственные задачи для самолетостроения, сокращая сроки разработки и уменьшая стоимость, применяя проверенные (сертифицированные) материалы как в салоне самолета, так и снаружи его, включая изготовление высоконагруженных кронштейнов, лопаток турбин, топливных форсунок, воздушных каналов, различных конструктивных элементов и многих других деталей.
Описание применения аддитивной FDM и традиционных ЧПУ технологии
Работы выполнялись по гибридной методологии, подразумевающей использование аддитивной FDM и традиционных ЧПУ технологий. В итоге консоль крыла, горизонтальное и вертикальное оперение, каркас и панели фюзеляжа были изготовлены на фрезерном ЧПУ оборудовании из металла, а практически весь обвес фюзеляжа – из промышленных FDM термопластиков, таких, как ABS, поликарбонат и полифенилсульфон на аддитивном оборудовании.
Выбор метода получения сборочных единиц, а также материалы были обусловлены следующими факторами:
- скорость и температура нагружения,
- сложность геометрии, баланс между скоростью и затратами на изготовление,
- необходимость и возможность доводочных операций.
Выбор метода получения сборочных единиц, а также материалы были обусловлены следующими факторами:
- скорость и температура нагружения,
- сложность геометрии, баланс между скоростью и затратами на изготовление,
- необходимость и возможность доводочных операций.
Фотогалерея процесса
Стапельная сборка модели
Деталь корпуса фюзеляжа, напечатанная на 3D принтере
Почти готовая аэродинамическая модель
Особенности применения аддитивного производства FDM
Технология аддитивного производства FDM имеет наиболее широкий спектр применений по сравнению с другими. Это стало возможным благодаря большому ассортименту конструкционных термопластов с высокими эксплуатационными свойствами, относительно простому техпроцессу, а также не высоким требованиям размещения и эксплуатации оборудования.
Одними из ключевых критериев, определивших выбор технологии FDM для данного проекта, можно отметить:
-универсальность — испытания в аэродинамических трубах АДТ Т-102 и Т-106 в ФГУП «ЦАГИ»;
-эксплуатационные требования — изменение и замена любого элемента без доработки всех теоретических обводов;
-нестандартные пропорции фюзеляжа;
-весовые ограничения при соблюдении требований прочности;
-беспрецедентно короткие сроки выполнения работ.
Одними из ключевых критериев, определивших выбор технологии FDM для данного проекта, можно отметить:
-универсальность — испытания в аэродинамических трубах АДТ Т-102 и Т-106 в ФГУП «ЦАГИ»;
-эксплуатационные требования — изменение и замена любого элемента без доработки всех теоретических обводов;
-нестандартные пропорции фюзеляжа;
-весовые ограничения при соблюдении требований прочности;
-беспрецедентно короткие сроки выполнения работ.
Демонстрация работы технологии FDM на установке FORTUS 900mc для получения функциональной продукции
Посмотрите видео и убедитесь, насколько быстро и просто можно печатать высокопрочную и сложную производственную оснастку, конечные изделия, модели для тестирования и испытаний. По своим возможностям правильно подобранный комплекс аддитивного производства может заменить небольшой завод, а зачастую, по сложности выпускаемой продукции – даже опередить его возможности.
Применённое оборудование:
Аддитивная установка FORTUS 900mc
Применённое ПО:
Программное обеспечение Insight/GrabCAD Print использовалось для подготовки файлов к 3D печати, созданию управляющих программ, управлению заданиями, и мониторингу состояния производства.
Стоимость внедрения:
Стоимость внедрения состоит из четырёх основных компонентов:
- подготовки помещения согласно требованиям производителя оборудования
- стоимости оборудования (аддитивная установка, опции материалов, трансформатор, компрессор, осушитель, ультразвуковая ванна, ИБП )
- инсталляции оборудования и инструктажа персонала заказчика
- сложности и продолжительности объектов внедрения
- подготовки помещения согласно требованиям производителя оборудования
- стоимости оборудования (аддитивная установка, опции материалов, трансформатор, компрессор, осушитель, ультразвуковая ванна, ИБП )
- инсталляции оборудования и инструктажа персонала заказчика
- сложности и продолжительности объектов внедрения
Сроки внедрения:
Технологическое членение, разработка УП и изготовление полного комплекта изделий было выполнено за 4 недели. С учетом сборки проект был реализован за три месяца с момента подписания технического задания
Достигнутые результаты:
Интересует технология?
Ответим на все вопросы!
на 50% - снизилась стоимость производства
на 40% - снизился срок изготовления
на 40% - снизился срок изготовления
