利用F450和F370的“組合技”瓦解原型製造難題

利用F450和F370的“組合技”瓦解原型製造難題

總部位於英國的Marshall Aerospace and Defence Group是全球最大的私營航空航太與國防公司之一，為海、陸、空打造創新的解決方案。Marshall專門從飛機的改裝與改造，以及國防車輛設計和庇護所建造。 對快速、複雜原型製作能力的需求 為提高回應性、減少生產時間和成本，同時保持創新性，Marshall決定採用先進的增材製造技術，以尋求可行的解決方案。該集團目前使用基於Stratasys® FDM®技術的Fortus 450mc™和 F370™ 3D印表機製作原型、先進模具和最終零件。 此外，Marshall Aerospace and Defence Group的Land Systems部門借助3D列印機在一天之內為客戶提供概念驗證結果，過程流暢且具有成本效益。 “Land Systems需要在不使用複雜機器的情況下創建出極複雜零件的原型。在內部安裝F370，就相當於擁有了一個易於使用的系統，可以在整個原型製作流程中提供可靠的結果。在以前，我們需要將原型製作工作外包，這會給生產效率造成一定阻礙。” ——Stuart Dean Marshall Land Systems的設計經理 見識3D列印的效率 生產上的任何停滯通常都會帶來成本不菲的挑戰。但是，通過在內部進行增材製造，Marshall Aerospace能夠最大限度地減少模具更換、提高對工程師設計需求的回應速度，並打造更多創新型的模具解決方案。 使用Stratasys Nylon 12 3D列印的成型模具 在該集團另一部門，增材製造還被用於小批量生產。如果使用傳統方法，模具通常用鋁材來製造，這不僅成本高昂、耗費時間，而且留給設計靈活性的空間非常有限。現在，該團隊使用3D印表機生產模具，效率得到顯著提升。 “我們目前定期生產小批量的定制化模具，在工程師提出需求的24小時內便可交付，而且成本只占鋁制模具的一小部分，使用高性能的工程級熱塑材料，我們可以為特定作業生產定制化的模具，並且模具的品質可重複、可預測。” ——Chris Botting Marshall Aerospace and Defence Group材料、工藝與增材製造工程師 Marshall使用Stratasys增材製造生產的其他模具包括鑽頭夾具、掩蔽範本、粘合固定裝置和複合模具。 “我們製作的所有模具都有不同且通常很獨特的要求。我們平時傾向於使用ASA或Nylon 12。但是，3D印表機讓我們可以根據應用需求，在廣泛的材料中靈活選擇。” ——Chris Botting Marshall Aerospace and Defence Group材料、工藝與增材製造工程師 3D列印可供飛行使用的零件 在接到製作管道適配器原型的任務時，該團隊選擇了3D列印技術。管道適配器是當飛機停在地面時，為飛機提供新鮮空氣以冷卻其航空電子設備的必要元件。 “在開始昂貴的鋁加工之前，我們使用Fortus 450mc和ASA材料3D列印了一個原型。這使得我們能夠為該複雜組件製作精確的功能性原型，然後用其進行演示。與使用鋁材加工零件相比，3D列印的管道節省了大量成本，並且總體重量也減輕了63%。” ——Chris Botting Marshall Aerospace and Defence Group材料、工藝與增材製造工程師 　　經過飛行認證的3D列印空調管道成品，採用Stratasys ULTEM™ 9085樹脂在Fortus 450mc中3D列印而成。 給團隊留下深刻印象的不僅僅是其功能性。總體而言，與使用鋁材相比，使用Nylon 12製作這個零件只消耗了全部材料和加工成本的一小部分。該團隊並不僅僅只為在地面設備的生產上使用3D列印。如今，由於航空航太團隊具備了通過3D列印製作出精確、可重複且可靠零件的能力，已有多件3D列印的管道應用在了不同的飛機上。 “我們在為最複雜的工程專案製造零件時，需要能高效率地製作出複雜、輕量的功能性管道，而3D列印完全符合這一需求。同時，我們還需要確保生產出來的管道能夠通過EASA的飛行審批，因此，我們使用ULTEM™ 9085樹脂熱塑材料，這種3D列印材料堅韌但輕量，且具有高耐熱性和耐化學性。這對於通過認證的挑戰來說至關重要，因為我們現在可以3D列印出火焰、煙霧和毒性達到飛行標準的零件。” ——Chris Botting Marshall Aerospace and Defence Group材料、工藝與增材製造工程師 “ULTEM™ 9085樹脂是航空航太級的材料，具有記錄的可追溯性，使我們能夠驗證這些零件是否能夠用於飛行。” ——Chris Botting Marshall Aerospace and Defence Group材料、工藝與增材製造工程師 飛向未來 該集團各部門均著眼於在其承接的所有專案中增加增材製造在最終零件上的使用。 “FDM技術改變了我們的工作方式，而航空航太級的3D印表機和材料則讓我們能夠滿足所有生產要求。如今，我們已成功確定了可以在飛機的哪些方面使用3D列印零件進行優化，進而提高利潤。今後，3D列印無疑將繼續對我們的飛機設計和製造發揮重要影響。” ——Chris Botting Marshall Aerospace and Defence Group材料、工藝與增材製造工程師 設計用於冷卻地面飛機的3D列印ECS管道適配器成品，採用Stratasys FDM Nylon 12 材料經Fortus 450mc 3D列印而成

省時省力解決模具製造難題，點擊查看製造商的“解憂”神器

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East/West Industries, Inc.是一家航空航太設計商和製造商，主營飛機座椅和機組人員救生產品。這家由女性執掌的企業成立於1968年，負責為波音、西科斯基等各大飛機原始設備製造商提供服務，並且榮獲了多個品質獎和供應商獎項。   挑戰   East/West的部分生產涉及製造鈑金部件。某個特殊客戶的專案需要在作業時使用機加工成型模具。但在開始作業前才發現模具已經損壞。而East/West的機加工車間已經承諾生產該零件，但新的模具需要外包製作，這就導致East/West無法按時向客戶交付產品。因此，即使機加工車間尚有餘力，重新製作一個形狀複雜的模具需要購買模具鋼，並需要消耗大量的時間，這也可能延誤交付計畫。   解決方案   East/West擁有一臺Fortus 450mc™ 3D印表機，用來製作概念模型、工裝夾具和裝配夾具。該機器可以使用FDM® Nylon 12CF碳纖維材料進行列印，這種複合材料聚合物具有足夠的強度和剛度，可以在特定應用中替代金屬。由於重新加工一個替換模具可能會延誤交付期，East/West的工程師決定使用FDM Nylon 12CF材料在Fortus 450mc上列印一個全尺寸的成型模具。   效果   3D列印模具可以完美使用，它所達到的剛度和韌性完全符合需求。也無需擔心模具形狀複雜，因為3D列印技術不受傳統機械加工製造的限制。 外包新模具大約需要八周時間，而East/West在不到一周的時間內便列印並開始使用模具，交付時間縮短了87%。此外，成本節省高達$4000，相比外包模具，成本降低了80%。

高速作業和北極氣候將考驗增材製造

高速作業和北極氣候將考驗增材製造

聯合基地埃爾門多夫-理查森，阿肯色州。— 阿拉斯加長期以來一直被稱為極端之地，個人勇氣對生存至關重要。來自第176金屬技術車間的衛兵不僅倖存下來，他們還在創新，並準備在北極氣候中測試增材製造的極限。 由Essentium製造的工業級3D印表機被交付給阿拉斯加空軍國民警衛隊第176聯隊。（阿康）此次交付是空軍國民警衛隊增材製造能力的一次飛躍，並有望顯著降低所生產零件的成本和交貨時間。 “我對AKANG的要求是敏捷，創新，並準備好與我們的使命願景和優先事項保持一致。3D印表機和新技術對於減少我們對供應鏈，運輸依賴性和單一來源解決方案的需求至關重要，“阿拉斯加國民警衛隊空軍助理副官Tracy Smith準將說。 史密斯說，創新仍將處於阿拉斯加警衛行動的最前沿。 “這種創新文化將在未來繼續下去，因為阿拉斯加國民警衛隊正在將創新作為一種日常的經營方式。 高作戰節奏，戰略任務和北極氣候使空軍國民警衛隊和Essentium之間建立了獨特的合作夥伴關係。Essentium是戰略資金增加（STRATFI）計畫第一批的一部分，該計畫旨在加強美國空軍與私營部門創新者之間的夥伴關係。這項工作將有助於國民警衛隊維持訓練有素、裝備精良的部隊，這些部隊可以在戰爭期間迅速動員，並在國家緊急情況下提供援助。 Essentium首席技術官兼聯合創始人Elisa Teipel博士前往阿拉斯加協助交付，並描述了組織之間的合作夥伴關係。 “在運營上與ANG一樣，Essentium專注於敏捷性和在需要時解決問題的解決方案。國民警衛隊的“時刻準備著，永遠在那裏”的心態就像Essentium的座右銘;速度，力量，規模。與我們的合作夥伴合作，我們的目標是幫助擴大ANG和國防部的戰術優勢。 雖然這是一個萌芽中的夥伴關係，但雙方都堅定不移地開發技術，最終在運營方面實現有用的飽和。 “這種夥伴關係旨在為建立未來的數字製造生態系統奠定基礎。培訓和裝備衛隊的人力資本部分需要時間和雙方的支持，以便不僅能夠採用新技術，而且能夠採用新的思維方式。盒子裏的供應鏈是目標，Essentium致力於幫助ANG實現這一目標，“Teipel說。 Arcwerx是ANG的創新中心，促進了Essentium，快速保障辦公室，空軍物資司令部，空軍生命週期管理中心和空軍預備役司令部之間的合作夥伴關係，目標是努力為國防部建立新的戰略能力，並繼續努力推進設計思維並利用空軍儲備組件的巨大優勢。

Essentium在美國海軍的REPTX演習中演示AM解決方案

Essentium在美國海軍的REPTX演習中演示AM解決方案

該公司在演習中展示了其改進的280i HSE 3D印表機，該印表機具有新的現場部署功能。

空中客車採用3D列印技術

空中客車採用3D列印技術

說到改裝飛機，時間是至關重要的。但是，當機艙中新設計的元件需要與現有組件集成時，像頭頂艙末端的間隔板有時必須進行調整或重新設計。由於改造時間緊迫，空客正在尋找一種快速、智能的解決方案來小批量生產面板。Materialise的航空製造工廠採用量身定制的後期製作流程，提供了理想的解決方案。 挑戰 生產小批量定制零件，以滿足緊迫的時間和品質要求 當航空公司更新其客艙佈局時，現有組件和新組件之間通常會有間隙。這些需要用定制面板連接，以創造一個有吸引力的，無縫完成的內部。隨著時間的推移，直到飛機能夠重返天空產生收入，找到一種生產新零件的聰明方法——通常需要非常有限的數量——是至關重要的。 傳統上，新的塑膠零件是使用定制的注塑模具製造的。這個過程相對複雜，尤其是因為許多組件是高度專業化的。鑒於典型改造所需的零件數量有限，交付週期長，每個零件的成本高空中巴士渴望找到一種更快、更具成本效益的解決方案，用於商用飛機頭頂儲物箱旁邊的隔板。 但是，無論成本和交付週期有多重要，在處理航空航太工業，尤其是商用飛機機艙時，它們並不是唯一的考慮因素。除了必須滿足嚴格的品質要求才能被視為可以飛行，它們還必須滿足嚴格的美學標準—空客在他們的A350 XWB客機上集成了3D列印部件在過去，但從來沒有在乘客看得見的地方。這是一個將3D列印帶入下一個前沿領域並進入飛機機艙的機會。   解決方案 利用定制的後期製作完成的航空製造業 使用3D列印直接生產間隔板給空客帶來了許多重要的好處，其中最明顯的是交付時間。對於小批量系列和定制零件，航空3D列印比傳統製造提供了更快的上市時間，因為不需要之前的工具生產。   “我們認為這個專案是我們如何為航空航太業服務的一個很好的例子。它展示了Materialise如何提供超越3D列印的端到端流程。” — Erik De Zeeuw，Materialise航空市場經理 設計優化是另一個受歡迎的好處。然而像格子一樣的內部結構傳統的注射成型技術增加了複雜性和成本，3D列印可以輕鬆解決這一問題，使實現輕質仿生面板和優化組件品質成為可能。 隔板是在Materialise使用FDM技術生產的。 在表面處理方面，Materialise的後期製作流程確保了3D列印部件符合空客嚴格的美學要求——一旦生產出來，面板就會按照空客機艙的要求進行噴漆，所有這些都使用了空客批准的阻燃材料。 Materialise的航空市場經理Erik De Zeeuw總結說:“我們認為這個專案是我們如何為航空業服務的一個很好的例子。它展示了Materialise如何提供超越3D列印的端到端流程。這是一個嚴格的品質流程，從設計到完成，融入了每一個細節。”   基礎在於精心打造的品質管理體系，其結果由Materialise製造工廠持有的多項認證證明:ISO 9001製造認證、TISAX汽車行業認證、ISO 14001環境管理認證，以及兩項關鍵的航空航太行業認證:EN9100和EASE 21。後者是來自歐盟航空安全局(EASA)的生產組織批准(POA)。   結果呢 重量輕15%的飛行就緒型美觀面板 我們與空中客車公司攜手合作，生產了該公司有史以來第一個可用於機艙的3D列印零件。結合增材製造和我們的後期生產流程，面板通過了所有空客客艙裝飾和表面檢查。由於3D列印使設計優化成為可能，間隔板獲得了完全仿生設計認證——這是空中客車公司第一個這樣做的機艙部件，也是該公司不斷努力優化部件重量的成功結果。與旨在用於傳統生產方法的原始設計相比，3D列印面板輕了15%。 Materialise和空客之間的緊密合作是這個專案成功的A關鍵。正如Erik指出的，“我們在Materialise的目標是成為空客值得信賴和可靠的增材製造供應商。我們通過利用我們的軟體和技術在設計和生產過程中共同創新來實現這一目標，同時也通過無縫整合空客自己的工作方式來實現這一目標。" 通過這個專案，增材製造展示了它可以為航空公司帶來的巨大利益，它將價格、品質和美觀以及快速交付週期完美結合。   原文來自網路

以色列航空光電製造領軍企業Sharon Tuvia: 如何縮短75％設計製造時間？

以色列航空光電製造領軍企業Sharon Tuvia: 如何縮短75％設計製造時間？

01中東領軍企業 以色列Sharon Tuvia公司專門從事航空及光電行業的機械裝配、零部件製造。Sharon Tuvia公司結合了傳統技術（減材加工）和增材製造技術，以生產複雜度高、精確度高的產品而聞名。該公司產品能夠滿足航空航太和國防機構的品質管理體系要求，並獲得了AS-9100D認證。   Sharon Tuvia公司50多年來一直處於技術前沿，實屬不易。自從以Sharon Tuvia的名字成立以來，該公司一直在尋求使其業務在行業中保持領先的新技術。Tuvia的兒子Ronen和Yair擔任聯合首席執行官，並以共同的企業家精神和創新精神領導公司，正是這種精神促使他們選用增材製造作為革新的製造技術。   作為增材製造這種先進製造方式的首批認可者之一，Sharon Tuvia公司如今已成為中東地區增材製造業的領軍企業之一。 3Dxpert一站式軟體解決方案 替代了Sharon Tuvia公司原先使用的三個軟體包   增材製造 02、戰略改革   十年前，Sharon Tuvia公司決定投資增材製造技術並購買了第一臺金屬印表機。如今該公司有近30％的業務基於增材製造，預計此數據在未來幾年內將大幅增長。   雖然並未將增材製造作為傳統製造方式的完全替代品，該公司努力尋找整合所有技術的最佳方式，並充分利用每種技術帶來的獨特優勢。    “人們使用增材製造的常見錯誤之一是試圖用這一新技術生產同樣的零件。其實不然，我們追求的是通過增材製造技術完成以往無法完成的工作，或利用增材製造獨具競爭優勢的方面。” Yair Sharon說。   現在Sharon Tuvia公司近30％的業務基於金屬增材製造   應用分析 03、多重優勢   Sharon Tuvia公司採用增材製造技術，在幾個關鍵案例中獲得特定優勢，包括原型零件、小批量零件和增強零件屬性的複雜幾何體。   原型零件：即使最終批量生產將使用傳統技術，增材製造也可以在很短的時間內準備好功能齊全的原型，使Sharon Tuvia公司的客戶能夠縮短產品上市時間，比競爭對手搶先一步。   “通過使用增材製造技術生產原型，我們可以確保僅為經過批准和測試的最終零部件創建模具，從而避免昂貴且耗時的模具修改過程，” Ronen Sharon說。   小批量零件：對於小批量零件或定制零件，增材製造可提供最快且最具成本效益的解決方案。   增強零件屬性的複雜幾何體：更好的散熱、氣流、冷卻道或更輕的重量等增強零件屬性的需求，只有通過複雜的幾何形狀才能實現。即使零件可以通過傳統技術製造，其複雜的幾何形狀特徵也使增材製造成為更具成本效益的選擇。   3D列印專家 04、邂逅3DXpert   作為行業先驅，Sharon Tuvia公司的領導層很快意識到增材製造的益處，並一直尋找新方法，力求使其更加有效率和效益。Sharon Tuvia公司希望改進增材製造繁瑣的準備和優化過程，這個過程往往涉及多個軟體解決方案的大量迭代。     “借助3DXpert，我們從使用三種不同的軟體解決方案轉變為一種一站式集成軟體解決方案，將設計與製造週期足足縮短了75％，” Ronen Sharon說。“我們不僅僅是將多個軟體解決方案轉變為一個，而是對整個工作流程進行了徹底的改變和簡化。”   縮短3D列印準備和優化過程，從印表機獲得最大輸出對於公司的業務成果而言至關重要：“無論是印表機閒置等待設計過程的完成，還是列印需要較長時間才可完成的非優化結構——任何低效率都會對我們的生產力和盈利能力產生直接影響，” Ronen補充道。   使用3DXpert提升效率，增加Sharon Tuvia的生產力和盈利能力   技術變革 05、成就高效   在增材製造過程中的任何階段對模型進行變更是Sharon Tuvia公司必須解決的常見要求。“作為傳統製造環境中經驗豐富的CAD用戶，基於歷史記錄，輕快速作出變更對我們來說司空見慣。然而，在增材製造設計中，3DXpert的功能是獨一無二的，“ Yair Sharon說。   使用3DXpert一站式軟體解決方案，Sharon Tuvia公司能夠：   •避免將實體模型轉換為面片模型，從而確保保持最佳精度並消除固有的轉換誤差。   •使用混合（實體和網格）CAD工具集來解決任何所需的修改，而無需使用其他CAD軟體。   •利用基於歷史記錄的功能，輕鬆地在3D列印準備和優化過程的任何階段合併變更，無需從頭開始。     “使用3DXpert，我們可以應用變更而不會丟失已完成的所有工作。這種能力使我們能夠滿足嚴格的交期，避免成本超支。” Yair說。 3DXpert助力 06、優化零件結構   增材製造提供的突破性優勢之一是能夠使用晶格結構來減輕零件的重量並在保持零件形狀的同時提供更好的性能。同樣，可以將特定表面紋理應用於零件的外表面。   使用3DXpert晶格結構，Sharon Tuvia公司可實現更大的表面面積，同時將體積最小化以提高熱性能。“3DXpert提供了用於創建、編輯和查看晶格結構的極其強大而快速的工具，無需借助專用軟體包，” Ronen Sharon說。   3DXpert提升效率     3DXpert賦能 07、優化列印策略   3DXpert正在申請3D分區技術的專利，允許用戶為不同區域設置不同的列印策略，從而優化列印時間和品質，在此過程中無需將零件分成多個對象。此外，3DXpert的高級切片功能可實現不同區域之間的平滑過渡和智能合併。     “就像在任何CAD系統中一樣，我們只需使用3D對象定義虛擬體積。然後為需要良好表面光潔度的區域分配不同的列印策略，對於其他普通要求的區域列印速度會更快。總體而言，使用3D分區控制列印策略能夠以最低的成本提供最佳的列印品質，並且所需時間僅為傳統列印時間的一小部分，” Yair Sharon說。     從零件設計 08、到構建設計   據Yair Sharon所說， 對設計師來說，重要的是調整他們的思維方式，思考如何設計3D列印構建，而不僅僅是設計零部件。“如果不了解列印方向、支撐和晶格結構對打印時間和成本的影響，往往很難對設計進行優化，”他透露。   Sharon Tuvia公司表示：“3DXpert是一個真正的一站式軟體解決方案，將3D列印流程的各個方面獲得的專業知識整合到一個增材製造軟體解決方案中。” Ronen Sharon如是說。   源文来自：