3D印刷的吸引力在所有部门的制造商中都强大而且增长。对于航空航天行业的人来说,该技术提供了一种快速和经济地生产较轻的零件的方法,可降低飞机质量和燃料消耗。

Sogeclair Aerospace s.a.是一家位于法国布拉尼亚克的工程设计公司,多年来一直在使用3D打印技术。Sogeclair成立于1986年,为全球oem提供产品配置、数据管理、航空结构、系统安装、飞机内饰、制造工程和设备等方面的咨询和管理服务。

最近,Sogeclair工程师研究了3D打印的可行性准备好的飞机门门。这种门位于鼻子的机身上,并由操作员使用,用于飞机检查和维护。

与Sogeclair合作的是CTIF和Ventana Aerospace的铸造专家,以及Voxeljet AG的技术代表。Voxeljet AG是一家德国3D打印机制造商,使用粘合剂喷射技术将沙子和塑料粘合在一起。

在项目早期,合作者意识到3D打印组装门面临许多挑战,首先是门的大尺寸和功能集成。此外,门是由AS7G06铝制成,航空工业尚未批准3D打印使用直接金属激光熔化工艺。此外,门拥有一个薄薄的皮肤与紧密的尺寸和几何公差。

鉴于这些挑战,工程师决定了更好的方法是从3D印刷树脂图案中铸造金属的门。它们通过使用Altair Engineering Inc.的HyperWorks软件套件优化了该过程。

模式创建需要几个步骤。创建了门的CAD模型,并进行了其材料特性的有限元分析(FEA)。接下来共有八个拓扑优化过程和四个机械压力检查,以实现令人满意的设计。拓扑优化涉及远离设计空间的雕刻材料,以产生能够承受所施加的力的最轻结构。

然后,工程师使用该软件模拟门的固体铸件,以尽量减少收缩和开裂的存在。最后,运行填充和凝固模拟以精确地预测某些缺陷的位置和尺寸,例如不完全填充区域或气泡。

根据Matthieu Deloubes,工程师的创新领导者,然后使用粘合剂喷射技术以全甲基丙烯酸甲酯树脂全刻度印刷门。在该方法中,树脂浸泡在亚息岛中并用由几层砂层组成以构建模具的壳。当模具被加热时,消除树脂。然后将门铸造,从模具中取出并热处理。

Deloubes表示,HyperWorks套件中的三个工具使该公司仅在两个月内就成功完成了这个项目。它们是OptiStruct(用于FEA)、HyperMesh和HyperView。

德洛布说:“(这三种设计现在都)在日常生活中得到了应用,帮助我们为每种设计找到最佳的可能解决方案。”“有了HyperWorks,我们就有了强大的工具,为我们所有的项目提供了一种高效的方式。”

他补充说,公司设计师已经开始使用HyperWorks套件的激励,设计和快速仿真工具,因为它加快了零件的初始设计阶段。有关仿真软件的更多信息,请致电248-614-2400或访问www.altair.com.