Lichtgewicht innovatie voor de lucht- en ruimtevaartindustrie

ruimte

Door de manier waarop onderdelen worden ontworpen en gemaakt te transformeren, biedt 3D-printen met metaal een ongelooflijke game-changer voor de lucht- en ruimtevaartindustrie met lichtgewichtmogelijkheden. 3D Systems metaal 3D-printen herschrijft het rulebook, omdat er geen correlatie meer is tussen kosten en complexiteit. De lucht is echt de limiet.

3D Systems is toonaangevend op het gebied van innovatie op het gebied van additieve fabricage (AM) sinds de lancering van de 3D-printindustrie in 1986. Ze zijn toegewijd aan het oplossen van de grootste ontwerp- en productie-uitdagingen en streven ernaar de grenzen te verleggen door als eerste te leveren en fabrikanten de snelste oplossingen die beschikbaar zijn voor industrieën, waaronder de lucht- en ruimtevaart. 3D Systems geeft hun consumenten de mogelijkheid om prestaties te ontgrendelen en hun gebruikers te helpen conventionele productiebeperkingen te trotseren, het pad naar en de waarde van AM te versnellen en te maximaliseren.

Waarom lichtere onderdelen belangrijk zijn

Tegenwoordig moeten ingenieurs als standaard onderdeel van hun werk consistente verbeteringen in onderdelen en systemen doorvoeren. In feite zijn lichtere onderdelen het antwoord om het brandstofverbruik te verhogen en tegelijkertijd de bedrijfskosten en emissies te verlagen. Het ruilen van zwaar voor licht is echter slechts de eerste stap. Het nieuwe innovatieve metaalprinten, ook bekend als direct metal laser sintering (DMLS), direct metal printing (DMP) en metal additive manufacturing (AM), is wat u een voorsprong geeft en u onderscheidt van de concurrentie.

Metaal 3D-printen betekent een wereld van hogere-orde waardeproposities voor ingenieurs, waar de consolidatie van componenten de prestaties verbeterde en de efficiëntie van de toeleveringsketen slechts enkele voorbeelden zijn. Als je kijkt naar de kosten van het in de lucht houden van objecten of het in de ruimte brengen van een raket, wordt lichtgewicht een klasse apart.

Brandstof economie

In de ruimtevaart kost het verzenden van een lading van 22 ton naar Low Earth Orbit (LEO), zelfs met moderne vooruitgang op het gebied van hergebruik van raketten, $ 62 miljoen, of $ 2,818 per kilogram. Dit aantal kan dichter bij tienduizenden per kilogram komen voor een geostationaire baan. In de burgerluchtvaart kan elke vervoerde kilogram een ​​luchtvaartmaatschappij honderden dollars per jaar per vliegtuig kosten. Wanneer dat gewicht en de kosten worden vermenigvuldigd met een vloot vliegtuigen, nemen de totale kosten aanzienlijk toe.

Aan de andere kant, net zoals de kosten snel oplopen, kunnen besparingen dat ook zijn. De lichtgewichtmogelijkheden worden over het hoofd gezien en vaak vergeten, zoals de niet-vluchtkritieke metalen componenten in een vliegtuigcabine die hol in plaats van massief kunnen zijn. 3D Systems 3D-printen van metaal biedt honderden manieren om massa eruit te halen en brandstof te besparen.

Om deze reden kan het verwijderen van gewicht van een onderdeel of assemblage met behulp van een additief fabricageontwerp en productieproces tot indrukwekkende systeemvoordelen leiden. Door het gewicht van componenten zoals de reflectoren van een communicatiesatelliet te verminderen, kunnen de prestaties van uw laadvermogen drastisch verbeteren. Als gevolg hiervan kunnen de systeemverbeteringen die voortkomen uit het effectief inzetten van AM nieuwe missies mogelijk maken en voorheen onhaalbare missies nu mogelijk maken.

Lichtheid toevoegen met software

Er zijn talloze softwarepakketten waarmee een lichter onderdeel kan worden ontworpen. De meeste lichtgewicht workflows combineren verschillende van deze pakketten en behandelen ze als verschillende tools in een toolbox. Sommige software wordt alleen gekozen om het ontwerp van de basis te leggen, terwijl andere pakketten voordelige simulatiefuncties bieden. Software die naadloos samenwerkt met CAD-gegevens is echter ideaal en bevat doorgaans lichtgewicht tools zoals roosterbouwers. Evenzo kan sommige software ook de additieve workflow optimaliseren om bestanden te verfijnen, voor te bereiden en te oriënteren en om het afdrukproces te beheren.

Voeg lichtheid toe met hardware en materialen

3D-bestanden kunnen worden verzonden om af te drukken in verschillende metaallegeringen, inclusief maar niet beperkt tot aluminium, titanium, kobaltchroom en roestvrij staal. Wanneer u beslist welk specifiek materiaal of welke leverancier u wilt gebruiken, kunt u uw inspanningen het beste concentreren op die materialen die grondig zijn getest voor de hoogste voorspelbaarheid van de resultaten. Aangezien er minder materiaal nodig is voor een lichter onderdeel, zijn materiaalkwaliteit en prestaties een waardevolle investering.

De geavanceerde software, hardware en materialen stellen gebruikers in staat om te profiteren van investeringsgietworkflows om 3D-geprinte mallen te gieten in een fractie van de tijd en kosten. Daardoor kunnen fabrikanten van lucht- en ruimtevaartonderdelen rechtstreeks van CAD naar gietpatronen overstappen met minder ontwerpbeperkingen en snel holle patronen creëren die in staat zijn tot een grotere ontwerpcomplexiteit zonder afbreuk te doen aan de functionaliteit.

Ten slotte,

3D Systems biedt meer dan alleen producten - ze bieden een holistische portfolio van oplossingen met de ervaring en expertise om u te helpen bij het oplossen van ruimtevaartproblemen en het efficiënt en effectief leveren van waarde. Ze richten zich op het helpen van hun klanten om hun additieve technologie te gebruiken om de rijervaring te verbeteren en de productiviteit op vele manieren te verbeteren, zoals het verminderen van onderdelen, het verminderen van de productievariabiliteit, het verminderen van het gewicht en het beheren van verpakkingsbeperkingen. 

3D Systems weet dat lucht- en ruimtevaartfabrikanten afhankelijk zijn van constante innovaties om hun industrie vooruit te helpen. Dit vereist de ontwikkeling van transformatieve applicaties die de nieuwste engineering- en ontwerpbenaderingen kunnen bevatten, om de prestaties te optimaliseren en een concurrentievoordeel te behalen. 

De Executive Vice President & Chief Technology Officer voor additive manufacturing bij 3D Systems, Dr. David Leigh, zegt: "Ik zie de lancering van dit nieuwe platform - dat een synchrone dual-laseroptie, Accura-materialen en de gespecialiseerde hardingsoven omvat - als een voorbeeld van hoe we een wereldwijde AM-strategie uitvoeren die zich richt op onze sterke punten.”

Tegenwoordig is er een competitief klimaat voor lichtgewichten, en er zijn lucratieve prikkels aan de andere kant van verbeteringen. Gezien de verschillende voordelen, toepassingen en mogelijkheden van 3D-printers in de lucht- en ruimtevaartindustrie, kunnen we concluderen dat innovaties van 3D-systemen in de volgende industriële revolutie te zien zullen zijn. Download het e-boek hier.

Het opwaarderingsplan van Groot-Brittannië

Amber Coster • 26 april 2022

Werken op afstand zou meer dan 13 miljoen Britten* in staat kunnen stellen de kans te grijpen om buiten de grote steden te wonen en te werken, en zo economische kansen over het VK te verspreiden, volgens onderzoek dat vandaag is vrijgegeven door ClickUp, het alles-in-één productiviteitsplatform.

De helden van technologie

Steven Johnson • 26 april 2022

We hebben de neiging om geweldige bedrijfsleiders te aanbidden, maar er zijn duizenden vernieuwers wiens ideeën - van kleine functies tot gecompliceerde algoritmen - ons leven gemakkelijker, gezonder, veiliger en handiger hebben gemaakt. Maak kennis met Hidden Heroes, een nieuwe publicatie die is ontworpen om hun verhalen te vertellen en hen het eerbetoon te brengen dat ze verdienen.