Origin和nTopology合作為F-16開發(fā)3D打印的航空航天部件
魔猴君 行業(yè)資訊 1510天前
就在上個月底,我們報道了由美國空軍快速支持辦公室(RSO)組織的首屆先進制造業(yè)奧運會。在這則新聞中,我們報道了由Origin領導的團隊已被選中參加。 Origin是Origin-One可編程光敏聚合物3D打印機背后的加利福尼亞公司,與生成設計和拓撲優(yōu)化軟件提供商nTopology以及德克薩斯州的工程咨詢公司Stress Engineering Services合作,共同應對了Approval Sprint挑戰(zhàn)。在10月20日至23日的舉辦的虛擬賽事中,該團隊獲得了第一名。
圖片由Origin,nTopology和Stress Engineering Services提供
這場獨特的虛擬賽事,即高級制造業(yè)奧運會,面臨著五個挑戰(zhàn),這些挑戰(zhàn)集中在增材制造和逆向工程方法上:技術數(shù)據(jù)包中繼,零件箱地板練習,物料障礙,供應鏈馬拉松和批準沖刺。批準沖刺要求團隊通過設計,分析和交付具有同等性能的傳統(tǒng)零件的增材制造的替換解決方案來滿足空軍機隊的快速生產(chǎn)需求,這些解決方案可以快速部署以維持F-16戰(zhàn)斗機的運行?!跋冗M的制造技術能夠快速生產(chǎn)以維持生產(chǎn);但是,如果不對空軍的認證方法和批準新材料,新工藝和新零部件的時間表進行重大改進,就很難利用這些能力。選定的Sprint審批團隊將競爭提供聚合物增材制造的替代解決方案,以快速部署指定的F-16飛機部件。這項技術挑戰(zhàn)的目標是確定創(chuàng)新的戰(zhàn)略,以快速設計,鑒定和部署可持續(xù)解決方案,并利用新的制造材料,工藝和組件?!?/span>
Approval Sprint挑戰(zhàn)賽于今年8月底開始,為獲勝團隊提供了100,000美元的潛在合同,該團隊與美國空軍簽約.Origin領導的獲獎團隊已于9月開始遠程合作,結(jié)合了nTopology的設計解決方案和Stress Engineering的專業(yè)知識,為解決具有挑戰(zhàn)性的F-16組件問題開發(fā)可行的解決方案。有問題的零件是F-16獵鷹(被認為是世界上最成功的經(jīng)過戰(zhàn)斗驗證的戰(zhàn)斗機)的液壓管夾。該夾具是空軍F-16機隊數(shù)千輛液壓鉗的C1375系列的一部分,是F-16起落架腔中的一個組件,其幾何形狀或設計始于1966年。這些零件由于“長時間暴露在振動,化學環(huán)境和熱循環(huán)中”,通常會失效。此外,傳統(tǒng)的夾具零件制造方法會產(chǎn)生有毒的甲醛氣體,生產(chǎn)成本高,交貨期長。
圖片由nTopology提供
獲獎的多材料夾具組件是在nTopology平臺上設計,在Origin One 3D打印機上進行3D打印,并經(jīng)過Stress Engineering Services驗證的,是從八個競爭產(chǎn)品中選出的,包括其他公司Stratasys,Markforged和National Institute for航空研究(NIAR)。 Origin團隊的多材料零件是使用漢高開發(fā)的Loctite 3955(一種阻燃,耐化學腐蝕的材料)和一種用于系繩材料的彈性體IND402制成的,Origin自2015年以來一直與它在開放材料計劃中合作。該零件,具有一對夾具和3D系繩,可一次完成打印,成功滿足了挑戰(zhàn)性要求–涵蓋尺寸精度,應力/載荷,易燃性,溫度額定值,噴氣燃料暴露,振動耐受性,液壓油暴露和發(fā)動機機油暴露。
多材料3D打印液壓鉗–在Orign One上單一構建。圖片由nTopology提供
對于這個成功的解決方案,一批54個半模的生產(chǎn)時間為24分鐘,一天內(nèi)可能打印1,296個,一批的后處理需要20分鐘,而零件成本為1.25美元。 AM組件的剛性是傳統(tǒng)夾具的兩倍,重量減輕了5%,可以很容易地用一只手組裝,并按需制造。即使在大流行期間,團隊的三名成員也在三個時區(qū)進行了遠程協(xié)作,進行了30多次設計迭代,進行了100多次測試,并打印了400多個零件,最終在短短30天內(nèi)產(chǎn)生了成功的解決方案。該零件還在打印過程中進行了序列化,以確保零件的可追溯性,出處和庫存管理,從而在提高供應鏈效率和可靠性方面增加了AM優(yōu)勢?!拔覀兤诖c空軍研究實驗室和空軍生命周期管理中心合作,為越來越多的3D打印零件建立官方技術數(shù)據(jù)包?!?Origin聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Chris Prucha說。
如今,憑借其在關鍵任務組件開發(fā)和更換中經(jīng)過證明的增材制造,設計和工作流程解決方案,空軍更有可能與Origin簽訂合同。對于該公司(成立于2015年,由Apple和Google領導)來說,這是對其增材制造生產(chǎn)中開放平臺方法的充分驗證,該公司去年才推出了基于可編程光聚合(P3)技術的Origin One 3D打印機。nTopology還舉辦了一個網(wǎng)絡研討會,介紹他們在開發(fā)獲獎夾具設計和解決方案方面的故事和過程。這家具有創(chuàng)造力的設計軟件公司上個月剛剛完成了4000萬美元的C輪融資,并于10月與NTT DATA XAM Technologies簽署了發(fā)行協(xié)議,以在日本市場推動AM的發(fā)展。
nTopology的液壓夾具設計方法。圖片由nTopology提供
nTopology航空航天與國防技術總監(jiān)Ryan O’Hara博士說:“我們在先進制造業(yè)奧運會的Sprint認證技術挑戰(zhàn)賽中獲得第一名,我們感到很榮幸和自豪。與Origin和Stress Engineering的一流團隊一起工作既簡單又有益。這證明了結(jié)合設計,分析和制造的所有專業(yè)知識可以帶來前所未有的創(chuàng)新和產(chǎn)品設計。”應力工程服務團隊負責人Matt Sanders表示:“我們非常感謝有機會通過Origin和nTopology參與這一挑戰(zhàn)。他們是兩家領先的AM技術領先公司。在這場充滿挑戰(zhàn)的大流行期間,我們的團隊能夠找到協(xié)作和創(chuàng)新的方法。”
增材制造工作流程。圖片由nTopology提供
點評:在此類應用中,增材制造不僅對降低這些成本至關重要,而且對于提供現(xiàn)實世界中先進的制造解決方案和數(shù)字化工作流程也至關重要,它們是可持續(xù),高效,性能更好的替代傳統(tǒng)關鍵任務零件供應,維護,更換,部署和可重復性的選擇。隨著飛機,衛(wèi)星,設備和基礎設施的老化,美國空軍從根本上尋求創(chuàng)新戰(zhàn)略,以降低維持空軍機隊和基礎設施運營的巨額成本,同時提高戰(zhàn)備狀態(tài)。
來源:https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/guowaikuaidi/39748.html