3D - الطباعة في مجال الطيران - البلاستيك الهيكلي والمعادن

 

في هذا المقال: تحتوي مروحية Boeing Chinook أيضًا على أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد.

 

نريد اليوم التحدث عن الطباعة ثلاثية الأبعاد عند إنشاء نماذج أولية عمل كاملة ونماذج متسلسلة للطائرات. لم يعد Stratasys احتكارًا في هذا المجال ، فالمصنعون الآخرون يلحقون به من حيث نسبة السعر إلى الجودة.

 

خصائص

 

المواد البلاستيكية التي تسمى اللدائن الإنشائية والهيكلية الفوقية مقاومة للحرارة والبرودة والبيئات والأحمال النشطة كيميائيًا.

 

شعيرات مع البولي

 

البولي كربونات أكثر مقاومة للحرارة من ABS وغير قابل للذوبان في الأحماض. دمرتها الأشعة فوق البنفسجية ومنتجات تكرير النفط.

 

 

خليط من ABS و PC

 

نسخة تدريب مطبوعة ثلاثية الأبعاد لطائرة عسكرية بدون طيار تابعة للقوات الجوية الأمريكية MQ-3 Reaper.

 

سبيكة PC و ABS مطلية جيدًا ومصقولة ومتينة حتى -50 درجة مئوية.

 

بولي أميد

 

طائرة بدون طيار إيرباص ثور ، 4 أمتار ، 21 كجم.

 

جدول الخاصية:

 

مادة مقاومة للتآكل ، مناسبة لطباعة الأجزاء المتحركة من الآليات مثل التروس.  

 

اللدائن الهندسية الفائقة المقاومة للحرارة

 

المواد الموضحة أعلاه مطبوعة أيضًا على طابعات ثلاثية الأبعاد تقليدية. من ناحية أخرى ، تتطلب اللدائن فائقة التركيب أجهزة بثق مقاومة للاهتراء ومقاومة للحرارة وتسخين مستمر لغرفة العمل.

 

نظرة خاطفة

 

 

 

مصدات Roboze Carbon-PEEK. أنتجت على ARGO 500.

 

يتم تشغيل الأجزاء المصنوعة من PEEK ، بولي إيثير كيتون ، في درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية ، لفترة قصيرة - تصل إلى 300. العيب الرئيسي هو التكلفة.

 

PEI

 

 

تستخدم إيرباص أجزاء PEI في طائراتها A350 XWB.

 

يتم تصنيع مادة البولي إيثيرميد تحت الاسم التجاري Ultem من قبل شركة سابك. من حيث الخصائص ، تعتبر PEI أدنى من PEEK ، لكنها تفوز كثيرًا في السعر. الصفان Ultem 1010 و 9085 هما المواد الخام الرئيسية لشركة Stratasys للطباعة ثلاثية الأبعاد للأجزاء الميكانيكية لنماذج العمل. كتلة أجزاء PEI أقل من كتلة أجزاء الألومنيوم ذات القوة الميكانيكية المماثلة. التشغيل - حتى 3 درجة مئوية ، والمواصفات 217 - وفقًا لاختبارات ستراتاسيس.

 

 

PPSF (PPSU)

 

تستخدم شركة Eviation Aircraft المصنعة للطائرات الكهربائية الطباعة ثلاثية الأبعاد لكل شيء بدءًا من النماذج الأولية وحتى التصنيع.

 

يجمع Polyphenylsulfone أيضًا بين المقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة والعالية ، ومقاومة المواد الكيميائية العدوانية والقوة. المادة معتمدة للاستخدام في صناعة الطيران.

 

جامعة الأمير سلطان

 

طبعت PSU 3D جزءًا من طائرة هليكوبتر من طراز Boeing Chinook.  

 

أقل متانة من الكمبيوتر ، لكنها مقاومة للكواشف والتحلل المائي.

يحتفظ بخصائص القوة في الماء المغلي. لا تجري تيارًا ، ولا تتبخر المواد السامة ، ولا تشم ، ولا تدعم الاحتراق. لا تفقد خصائص تصل إلى 175 درجة مئوية. التكلفة أقل من تكلفة PPSU بحوالي الثلث.

 

المعادن

شفرات التوربينات لمحركات الطائرات.

 

تتفوق المنتجات المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد في قوتها على العينات التي يتم الحصول عليها عن طريق الصب. تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن الحصول على أجزاء معدنية معقدة في نسخة واحدة أرخص بكثير من استخدام الطرق التقليدية.

 

الحالات

 

GE اختبرت محرك الطائرات Advanced Turboprop ، والذي تضمن العديد من الأجزاء المطبوعة.

أصبح المحرك أخف وزنًا بمقدار 45 كجم ، وزادت كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 20٪ ، مما أدى إلى زيادة الطاقة بنسبة XNUMX بالمائة.

 

تحالف إطلاق المتحدة، التي تصنع مركبات الإطلاق Atlas V و Delta IV ، تستخدم ULTEM 9085 في تصميم الصواريخ.

نطاق التشغيل من -60 إلى زائد 107 درجة مئوية. تُستخدم المادة في مجاري الهواء لنظام الهواء ، مما يقلل عدد الأجزاء عشرة أضعاف تقريبًا ، من 140 إلى 16 ، ويقلل من تكاليف الإنتاج بنسبة 57٪.

 

ستراتاسيس للتصنيع المباشر ووحدة المحرك وكالة ناسا مجموعة الهوائيات المطبوعة ثلاثية الأبعاد تدعم أنظمة الأقمار الصناعية. تم اختيار ULTEM 3 لقوة مماثلة للألمنيوم بوزن أقل بكثير.

 

 

VIAM

في عام 2015 ، أنشأ المتخصصون في هذا المعهد دوامة للجهاز الأمامي لغرفة الاحتراق للمحرك PD-14 الواعد. منذ ذلك الحين ، تم طباعة أكثر من مائتي دوامة.

 

 

قامت شركة VIAM بتصنيع عينة من محرك توربيني غازي صغير الحجم (MGTE) مصمم للطائرات بدون طيار.

 

 

تمت طباعة المحرك باستخدام تقنية SLM. تم استخدام مواد المسحوق المعدنية كمواد خام. تعمل هذه التقنية على تسريع الإنتاج حتى 30 مرة.

تم اختبار MGTD على مقعد اختبار.

 

 

هيئة الأوراق المالية "UEC-Klimov"

يطور محرك هليكوبتر محتمل (PDV) ، في تصنيعه ، يتم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام المعادن والمواد الهيكلية البوليمرية إلى أقصى حد. يعد تقديم العينة التوضيحية بحلول عام 3 ، ونهاية التطوير بحلول عام 2021.

 

متجر تجميع UEC-Klimov JSC ، سبتمبر 2016. الصورة bmpd.livejournal

 

من المتوقع أن يقلل وزن المحرك بنسبة 15٪ ويوفر المال أثناء التشغيل بنسبة 30٪ مقارنة بالمثيلات الموجودة.

 

CIAM

تم بنجاح اختبار العينات المطبوعة ثلاثية الأبعاد لأجزاء المحرك المختلفة ، مثل فوهة الأسرع من الصوت المصممة لـ Mach 3 ، والتي تم طباعتها في 1,3 ساعة فقط.

يوفر استخدام التقنيات المضافة دقة أكبر وقدرة على إنشاء عناصر من قطعة واحدة بهندسة داخلية معقدة ، مثل شفرات التوربينات مع قنوات التبريد الداخلية.

 

صور aviation21.ru

 

معدات

 

يمكن تقسيم معدات الطباعة باستخدام اللدائن الهندسية بشكل مشروط إلى مجموعتين ، بدرجة حرارة طباعة تصل إلى 300 درجة مئوية وأكثر من 300 درجة ، عادةً حوالي 450.

 

إنتمسيس

 

طباعة Funmat و Funmat Pro مع جميع أنواع البلاستيك الشائعة ، من PLA و ABS إلى النايلون والمواد المركبة. تم تصميم Funmat HT و Funmat Pro HT للمواد البلاستيكية الهندسية المقاومة للحرارة مثل PEEK و PPSU و Ultem.

 

Intamsys FUNMAT و FUNMAT HT

حجرة العمل عبارة عن مكعب ذو وجه 260 مم ، سماكة الطبقة من 50 ميكرون ، قطر الفوهة 0,4 مم.

تصل درجة حرارة الطارد للنموذج الأصغر إلى 280 درجة مئوية ، والجدول يصل إلى 150 درجة مئوية ، ونموذج HT هو 450 و 160 درجة مئوية ، على التوالي. أيضًا في إصدار HT ، يتم تسخين الحجم الكامل للغرفة حتى 90 درجة.

 

Intamsys FUNMAT PRO، FUNMAT PRO HT

تختلف سلسلة Funmat PRO في حجم الغرفة: 450 × 450 × 600 مم.

باقي الخصائص متشابهة.

 

Sinterit

 

سينتيريت ليزا

 

 

يطبع بالنايلون PA12 و Flexa Black. الحد الأقصى لأحجام الطباعة لـ PA12: 90x110x130 مم و 110 x130x150 مم لـ Flexa Black ، على التوالي ، سماكة جدار الجزء من 0,4 مم.

 

سينتيريت PA12

 

بولي أميد 12 ، أحد النايلون الهيكلي ، يقاوم درجات حرارة التشغيل حتى 173-180 درجة مئوية.

 

DWS

أطلقت DWS طابعات ثلاثية الأبعاد للطباعة الحجرية باستخدام البوليمرات الضوئية ، بما في ذلك DWS XFAB 3HD.

 

دي دبليو اس اكس فاب 2500 اتش دي

 

حجرة العمل للطابعة عبارة عن أسطوانة يبلغ قطرها 180 مم. يطبع في طبقات من 10 ميكرون.

تتيح هذه التقنية إمكانية طباعة العينات بهيكل داخلي معقد بدقة عالية جدًا. هذه هي الميزة الرئيسية لاتفاقية مستوى الخدمة.

 

النتائج

 

تلعب التقنيات المضافة في صناعة الطيران دورًا مهمًا في إنشاء النماذج الأولية والأجزاء الوظيفية ، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة كليهما.

 

أعلى متجر ثلاثي الأبعاد ستقوم باختيار وبيع وتركيب معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد والمسح القياسي ثلاثي الأبعاد لأية مهام إنتاجية.

 

اشترك في قناتنا على يوتيوب، حتى لا تفوتك مقاطع فيديو شيقة حول التصنيع الرقمي والتقنيات المضافة وتطبيقاتها.