Sintavia总裁Doug Hedges是一名机械工程师和一种添加剂制造专业人士。他的经验包括零件制造批准(PMA),指定工程代表(DER)维修,OEM部件制造和设计,以及大规模喷气发动机维护,修理和大修(MRO)。
近日,道格着手证明有能力制造相加航天更换零件。Doug的目标是产生航天括号满足或的优化的设计超过现有支架的机械性能,同时降低了零件的总重量。要做到这一点,道格依靠他在之前的职业生涯中遇到的组件上。该组件是基于售后航空部分为低压涡轮。这个特定部分被用于在每个发动机12次。
道格指出,“我的目标是简化维护,维修和使用生成的设计和制造的添加剂大修组织。如果这些机构采用这些技术,他们可以看到许多好处,包括精简(内部)制造,更容易化妆还是购买决策,虚拟库存,更换过时或停产零件和部件的改进的性能特点,可以实现包括体重下降,增加的强度,并增加疲劳特性“。
为Doug创建这种概念证明,他使用了Sintavia在现场设计和制造该零件的许多工具。Sintavia是航空航天和国防,石油和天然气,汽车和地铁发电行业的独立金属添加剂制造业(AM)的全球领导者。The company’s in-house equipment includes six high-speed printers from four of the largest global OEMs, a hot isostatic press, a vacuum heat treatment furnace, an industrial CT scanner, a wire EDM, a full complement of mechanical testing equipment (including high temperature tensile, fatigue, and creep testing), a full metallurgical laboratory (including a scanning electron microscope and optical emission spectroscope) and a micro powder lab.
Doug概念证明的第一步是使用蓝光扫描仪捕获原始部件的几何形状。一旦扫描完成,Doug和他的团队就创建了一个高保真CAD模型,以便到原始几何形状的确切规格。
“下一步,我们确定了所有的负载条件下,该部分将其在使用过程中承担,”道格说。“使用solidThinking启发,我们应用这些模型并分离所有的设计和非设计空间后,我们跑在部分多次优化循环。其中包括多轮改良设计的空间,不同的压缩,安全的工厂等的测试。有限元分析,然后在运行结果进行比较,并确定最佳的优化迭代与前进。”
一旦最终启发的优化结果,从多个选项中选择,道格和团队使用的PolyNURBS工具的solidThinking Evolve系列的内部细化优化其最终的几何形状。
在创建最终优化的几何体之后,该团队使用SLM系统的280双激光机,与Inconel 718粉末相结合以产生该部件。制造业制造也完成,以确保它已准备好进行测试和最终使用。首先,该团队在零件上使用内部真空热处理。然后,它们使用EDM(电放电加工)从构建板上取下零件。附加步骤包括载体去除,喷砂和抛光,以及热等静压,以消除部件中的任何空隙或裂缝。
该小组已运行以来对部分多重测试,包括5000磅的载荷验证试验,疲劳试验,冶金测试,等等。在所有试验中,优化的打印部分的表现优于原。新的零件具有3疲劳寿命和减少孔隙比原来的,所有同时在轻〜15%的重量。
Doug计划进一步优化这一部分,以及可以针对添加剂制造优化的其他部件的工作。“随着发动机涡轮部件,我想继续工作以进一步降低质量。我们还计划加强衣领,甚至可以使用集成轴承的设计。“
SolidThinking
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