Stratasys勇夺美国空军先进制造“奥林匹克”两项银奖

增材制造

 3d打印机

    美国空军在过去70年间,成功发射了很多航空器、火箭和卫星。但最近,他们做了件很特别的事—举办先进制造奥林匹克大赛。

他们拨出了100万美元奖金,邀请业内人士和相关企业共同角逐六项不同的技术挑战。希望通过这一竞赛找到创新技术和方法,以更低的成本为老化航天器提速。

Stratasys有幸参与了其中的三项技术挑战。一是受Lockheed Martin公司邀请,与他们共同挑战“零部件自由体操”项目,另两项则是Stratasys主动参赛的“供应链马拉松”和“F-16战斗机试验冲刺”项目。

  供应链马拉松

  Stratasys在“供应链马拉松”这项挑战中勇夺银奖,这一项目要求参赛者为野外作战人员准备先进制造技术的使用方案。

Stratasys为此提供的方案是在现场部署3D打印机和数控加工生产设备,并配备全美或当地顶尖的生产能力。

该方案由Stratasys Direct Manufacturing部门提供,这一部门每年平均通过9项不同的增材制造和传统技术生产超过3万个飞行器零部件,拥有丰富的快速生产经验。

Stratasys此次参赛的方案着力于提升作战人员的灵活性和可操作性,且尤为关注当下能为作战人员提供什么样的帮助。

  F-16战斗机试验冲刺

  本次“奥林匹克”大赛中,最为引人注目的当属“F-16战斗机试验冲刺”这个项目。

美国空军以F-16战斗机上的液压钳为例进行了物理演示,要求参赛者为所有零部件提供快速验证。

为满足飞行零部件验证的严格要求,帮助美国空军利用先进制造技术有效提升生产效率、加速验证流程,Stratasys比对了多种增材制造手段,认为阻燃的激光烧结尼龙11和FDM® Antero材料是满足要求的两项最佳选择。

最终,FDM® Antero凭借PEKK无与伦比的耐化学性和Antero突出的强度和稳定性更胜一筹。

鉴于没有负载要求,Stratasys对两种技术和材料分别做了测试,最终选择了风险更小、强度更高的部件。

此外还同步评估了不同设计方案对部件减重的影响,最终决定不对部件进行重新设计,主要出于两个原因:

1、希望维持对未知载荷要求下的最大强度;

2、 通过对材料和工序的有限改变,而非通过引进新技术,简化验证流程。

虽然Stratasys制造的部件并未进行试飞,但由美国国家航空研究所设计的部件最终被应用于F-16战斗机上,而它选择的正是Stratasys推出的Antero 800NA材料!

Stratasys坚信,增材制造的一大关键优势在于能对零部件进行减重和优化。

想要快速找到替代传统部件的方法,尽量减少改变是风险最低的途径。借助Antero,Stratasys找到了更加稳定的材料和替代工艺,而无需被迫改变任何零部件的设计,这无疑有助于加速验证流程。

此外,Stratasys还通过America Makes/NIAR验证项目,获得了大量具有价值的参考数据。

该项目通过F900™ 3D打印机对相关材料和工艺进行验证,构建出一个有效的数据库,便于快速筛选出最合适的增材制造材料和工艺。

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通过这些努力,Stratasys帮助美国空军将验证流程简化为相应的零部件测试和分析,最终获得了另一项银奖认可。不难想象,有了这些基础,Stratasys未来必将为航空航天业的发展创造更多贡献。

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