GKN Aerospace:3D 打印工装减少生产等待并优化航空制造流程

从现场应急工装到航空风挡壳体功能性原型,利用大尺寸 FDM 释放复杂工装设计空间。

航空制造:工装交付速度影响生产连续性

GKN Aerospace 是航空航天领域的一级供应商,其业务覆盖航空结构、发动机相关部件等多个领域,服务全球主要飞机和发动机制造商。英国 Filton 制造基地负责为企业多个业务单元提供生产工装及原型。

在航空制造中,传统工装损坏后的替换往往需要数周。对于连续运行的生产线,这类等待意味着高昂的停工成本。因此,GKN Aerospace 希望在现场快速补充工装,并高效制造尽可能接近最终产品的功能性原型。

 

应用一:快速制造保护遮罩所需的辅助工具

在金属零件处理工序中,部分零件需要使用定制保护遮罩。由于市面上无法直接采购到符合要求的工具,相关工件一度积压。

工程师使用 3D 打印制造小型辅助工具,快速制作尺寸合适的遮罩,使多个零件能够同时进入后续处理,从而缓解工序积压并提高响应效率。与外协机加工相比,现场打印减少了等待工具交付的时间。

应用二:航空风挡壳体的高逼真度原型

GKN Aerospace 还使用 Stratasys 大尺寸 FDM 设备开发功能性原型。一个典型项目是航空器风挡壳体:距产品发布活动仅剩数天时,团队仍需提供可展示的实体部件。

借助 Fortus 900mc,工程师在数小时内完成壳体原型制造。其外观和精度足以支撑发布活动,现场收到的反馈也表明,该原型与实际产品十分接近。

应用三:复杂工装结构与岗位优化

增材制造赋予工程师更大的几何设计自由度,可以根据具体工序制造传统方法难以加工、或经济上不合理的复杂工装,并改善操作人员的使用方式。

原文指出,在部分应用场景中,工程变更让步(concessions)减少了 40%;一些原本需要两名操作人员的工作,可以由一人完成。这些数据来自特定工序,不应直接外推至整个工厂。

面向未来的航空增材制造

GKN Aerospace 看到了从原型和辅助工装进一步走向高价值复合材料应用的潜力。通过 Fortus 900mc 等设备,该公司在获得工装与原型制造时间、成本收益的同时,也积累了复杂结构设计与现场制造能力。

这一案例的关键价值,在于将制造工具的设计权与交付速度更多地掌握在现场团队手中,改善航空制造中对特殊工装和复杂功能原型的响应能力。