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不玩虚的!降本提速新思路,远铸智能工业3D打印机​助益航空制造

时间:2022-07-06 09:07:34 来源:远铸智能 作者:远铸智能 浏览量:415
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先进材料的应用是航空技术发展和进步的重要推动力之一。航空材料是航空产品的技术性能、生存能力、延长寿命和提高经济可承受能力的基础,属于优先发展、重点突破的关键技术。”


我国航空产业正在面临国产飞机先进材料利用率较低的现状,航空产业上下游都希望提高复材的机身材料占比,进而满足最新的推重比、吸波率、耐候等一系列技术要求,实现飞机在高机动性、隐身性等方面的性能提升,同时简化日常保养,降低后勤部门的工作负担。


在行业发展的趋势下,国内一家飞机复材研究所,也在不断尝试和探索新技术、新工艺,他们的主要业务为开发飞机上复材零件制造的工艺,主要应用于蒙皮、机翼、雷达罩、垂尾天线罩、平尾和方向舵内蜂窝等机身结构,那么开发工艺流程中一个不可或缺的环节即模具的定制和应用。


原有的复材模具外协流程用时较长,平均需要4-7周才能交付,如果遇到尺寸较大或者异型结构的零件时,则需更久,另外成本也会显著增加。这一现状在很大程度上制约了飞机开发过程中对复材零件的设计迭代效率,于是工艺研究人员将目光投向快速成型领域寻找解决方案,起初他们为了确保和传统模具使用的材料保持一致接洽了金属3D打印,但很快发现所需成本与预期差距过大,且金属3D打印的制件在完成打印本身后,还需要非常复杂的后处理才能达到工艺使用的要求,于是便放弃并转向高聚物3D打印。


在对高聚物工业3D打印机的评估中,由于飞机制造所需的复材性能较高,需要接近200℃的温度来使铺设完成的预浸料固化成型,他们沮丧地发现很多高聚物3D打印的材料根本无法耐受这样的高温。一筹莫展之际,他们在一次展会上了解到远铸智能的高温高性能FDM技术,双方随即进行了技术交流并决定开展应用合作。


工业3D打印机


图:FUNMAT PRO 610HT打印的ULTEM™1010模具


FUNMAT PRO 610HT 作为远铸智能FUNMAT系列线中的高端工业级大尺寸FDM 3D打印设备,有着先进的热设计(双喷头温度最高500℃,腔室温度最高300℃),以及丰富的打印材料选择并兼具高精度的运动控制系统设计,能够高质量打印ULTEM™1010、PEEK-CF等大模量、耐高温材料,十分适合快速复材模具的应用,克服了普通工程塑料软化变形的问题。用FUNMAT PRO 610HT 设备打印出高性能材料ULTEM™1010/PEEK-CF的模具组件可以满足热压罐 (温度180℃,压强 6 Bar)的工况,可以反复利用在复材铺层模具当中,给客户在复材制件研究和生产上带来了极大的便利和益处。同时,工业级设备的运动和热场控制,将复材模具的制件精度控制在了1.5mm以内,充分满足了航空工业的苛刻要求。


使用远铸打印的ULTEM™1010/PEEK-CF模具制造的复材零件,在制件的表面质量、尺寸精度等方面达到和金属模制件非常相近的品质,超出了客户原先的预期。时间方面,由于整套制件流程的内置,各个工艺环节都有了比较清晰的把控,目前制成的几十件制件平均用时1.5周,这个时间也包含了对打印件的后处理,为客户大大节省了时间成本。


图:模具内部由网格疏松填充,由PEEK-CF打印


成本方面,模具内部使用了网格疏松填充,在保证必要的模具刚度的条件下,不仅节省了打印时间,更有效降低了材料消耗,将复材模具的成本平均压低了27%。


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