FDM 3D打印技术成就航空航天超轻型零件内部量化生产

“2018年,我们交付了第一批用于供气管道的专业零件,其中包含了一个用于支线客机的3D打印零件。自那以后,Senior Aerospace BWT为他们的客户提供了数百个采用FDM技术制造的的飞机内部零件,这些零件不仅重量轻,且随时可用于飞行。”

  ——Darren Butterworth

  Senior Aerospace BWT首席执行官

3D打印零件

作为Senior plc旗下公司一员,Senior Aerospace BWT是一家获得AS/EN/JISQ 9100:2016认证的全球制造商,专门为航空航天业制造超轻型低压空气分配系统。Senior Aerospace BWT位于英国大曼彻斯特郡,主要服务于支线飞机、军用飞机、私人飞机及旋翼飞机市场。

Senior Aerospace BWT在增材制造方面拥有超过10年的经验,在几年前便开始研究使用Stratasys FDM®3D打印技术生产用于低压空气管道系统和飞机内部空气调节的零件的商业可行性。

通过和打印服务机构的技术合作,Senior Aerospace BWT了解到,通过FDM技术制造的零件可以替代一些传统铝制零件。初步研究表明,与传统铝件的制造工艺相比,FDM技术在零件重量、成本和交付时间上都有巨大的潜力,且安装设置都相对便宜。

2018年,Senior Aerospace BWT与其技术合作伙伴一起交付了第一批供气管道零件,其中包含用一个于支线客机飞行的3D打印零件。这是一个由可追踪ULTEM™ 9085树脂材料制成的皮托管,该特殊设计可用增材制造实现,连接在管道上,用于连接烟雾探测器中。

从那时起,Senior Aerospace BWT便开始采用FDM技术,至今为客户提供了数百个轻型、随时可用于飞行且带有高度复杂几何形状的飞机内部零件。

FDM技术

在填写完必要的资质报告并获批后,Senior Aerospace BWT拥有了使用3D打印技术生产符合飞机制造商要求的内部零件的能力。

使用FDM技术的成功经验为公司进一步投资内部生产奠定了基础。2019年,Senior Aerospace BWT通过当地合作伙伴Tri-Tech 3D,在其专用的增材制造设备中心安装了两台Stratasys Fortus 450mc™3D打印机。

经过两年密集的研发工作,Senior Aerospace BWT相关产品和工艺获得了AS9100认证。这意味着该公司现在可以快速且经济高效地生产经认证的用于顶部装配的飞机内部子组件,以满足客户对特定飞机的需求。其中包括支线飞机、军用飞机及私人飞机的航空航天原始设备制造商。

Stratasys航空级材料有许多优势,Senior Aerospace BWT认为这是他们获得成功的关键因素。

“Stratasys推出的FDM增材制造技术以其ULTEM™ 9085树脂材料征服了我们,它是最先进、最受认可的材料之一,用于可飞行的航空航天零件,很重要的是它可以实现从零件到源头的批次追踪。”

  ——Darren Butterworth

  Senior Aerospace BWT首席执行官

与传统的铝件制作工艺相比,BWT的增材制造团队已经看到FDM技术在减少零件重量、降低成本和缩短交货时间方面展现出显著的可量化优势。这在涉及多个不同零件(一些零件可能只有几厘米)的项目中尤为明显。

增材制造

使用Stratasys航空级ULTEM™ 9085树脂材料来生产零件可为BWT的客户提供稳健、可重复和可追踪的生产过程。图片展示了用于低压空气管道系统的零件。

Senior Aerospace BWT可使用3D打印生产经AS9100认证的用于顶部装配组件的飞机内部子组件,以满足客户对特定飞机的应用需求。

3D打印

「效能节省高达75%」

在许多情况下,铝制零件都有最小起订量,因此当需求比较少的时候,便无法用这种传统的方式来为飞机制造零件。

借助增材制造技术,BWT可以在有限的时间内利用Fortus 450mc的完整构建空间,按需打印一定数量的零件,从而最大限度地减少库存。

“许多情况下,在Fortus 450mc打印机上设计和生产零件,我们能够节省多达75%的成本。”

  ——Darren Butterworth

  Senior Aerospace BWT首席执行官

除了在公司内部设计和制造零件,我们的团队还可以使用3D打印机满足各种模具和研发要求。对于此类应用,Senior Aerospace使用耐耗型聚碳酸酯热塑性塑料和ABS材料来按需制造坚固且轻便的夹具、固定装置及其他生产辅助工具。

「着眼未来」

在拥有经认证的企业内部增材制造能力后,Senior Aerospace BWT希望推动更多3D打印零件在飞机上的应用,让3D打印技术小批量和定制化生产的特点能够为客户带来更多的好处。公司还计划将该技术运用到航空航天以外的行业(例如汽车和移动出行),以扩大客户群并实现新的业务增长。

3D打印技术

利用Stratasys 450mc的完整构建空间,Senior Aerospace BWT可按需打印一定数量的零件,从而最大限度地减少库存。

展望未来,Senior Aerospace BWT已经在计划投资购买更多Stratasys FDM 3D打印机。该公司的一个关键战略目标是运用3D打印技术来进一步推动产品开发创新,从而促进业务长期增长。要实现这一点,就需要不断开拓增材制造技术。