Stratasys — изобретатель технологии FDM и один из первых разработчиков 3D-принтеров, работает с 1989 года.
В этой статье мы рассмотрим примеры применения 3D-принтеров Stratasys в таких областях, как аэрокосмическая отрасль, обслуживание промышленных предприятий и прототипирование деталей новых изделий при разработке.
Читайте до конца и узнайте больше.
Применение Stratasys в аэрокосмической отрасли
Технологии Stratasys помогают компаниям из аэрокосмической отрасли строить легче, летать быстрее и дальше.
Технологии полимерного аддитивного производства Stratasys предлагают широкий выбор принтеров и материалов для охвата областей применения от прототипирования до оснастки для станков и создания деталей, пригодных непосредственно для авиатехники. Для применения в аэрокосмической отрасли наиболее широко используются технологии 3D-печати FDM и P3. Контрактные услуги Stratasys Direct Manufacturing предлагают производителям авиатехники возможность дополнить их производство и проверить новые аддитивные технологии в деле.
3D-печать обеспечивает экономию времени и средств, по сравнению с традиционным производством. Она позволяет быстро проверять идеи и ускорять принятие решений. Универсальные материалы обеспечивают более эффективное создание инструментов и возможность сделать сложные детали летательных аппаратов более легкими, с меньшим количеством компонентов.
Прототипирование
Решайте задачи проектирования, прежде чем приступать к дорогостоящему и трудоемкому изготовлению оснастки для производства. Благодаря полному портфелю решений, включающему оборудование, программное обеспечение, высокопроизводительные материалы и услуги, усовершенствованное прототипирование обеспечивает более качественные результаты — и все это при одновременном снижении затрат и сокращении времени выхода продукта на рынок.
Инструменты, оснастка
Избегайте высоких затрат и длительного срока изготовления, обычных для создаваемых на станках с ЧПУ элементов оснастки и инструментов для станков, с помощью напечатанных на 3D-принтере приспособлений, крепежа и специальных производственных инструментов.
3D-печать предлагает гораздо более эффективный способ создания приспособлений и креплений, сборочных и контрольных приспособлений, инструментов для конечной части роботов-манипуляторов, литьевых форм и формовочных штампов.
Это связано с тем, что эти инструменты можно напечатать за часы, а не создавать дни или недели, как это происходит при использовании традиционных методов изготовления. Изготовление приспособлений и креплений из прочных термопластиков предлагает более легкую альтернативу металлу, а свобода проектирования для 3D-печати обеспечивает оптимальную эргономику и удобные для пользователя конструкции инструментов.
Детали авиатехники
Создавайте сложные геометрические формы, невозможные при использовании других методов производства, для снижения веса и упрочнения деталей и блоков. Печатайте детали по запросу и экономьте на инвентаре и хранении, избегая увеличения времени выполнения заказа, связанного с проектированием и созданием производственных инструментов.
Независимо от того, делаете ли вы детали для самолетов или модные аксессуары, 3D-печать обеспечивает масштабируемость процесса, позволяющую сделать индивидуальное и среднесерийное производство экономически выгодным, а крупносерийное производство — более эффективным, чем с использованием традиционных процессов и технологий.
Примеры применения в авиакосмической отрасли
Stratasys в Boom Supersonic
Boom Supersonic использует 3D-печать в конструировании сверхзвуковых самолётов с помощью технологий Stratasys.
Неопределенность, пожалуй, это то, чего больше всего боится большинство руководителей бизнеса. Но когда вы запускаете новую компанию, нацеленную на создание первого сверхзвукового пассажирского самолета со времен Concorde, вам нужно быть гибким и мыслить масштабно. Такова история Boom Supersonic — аэрокосмической компании, расположенной недалеко от Денвера.
Boom — это растущая компания с большой идеей: сделать сверхзвуковые авиаперевозки массовыми. Более ранние попытки коммерческих сверхзвуковых полетов не смогли достичь устойчивости — ни экономически, ни экологически. Технологические достижения и растущая распространенность глобальных путешествий создают рыночные возможности для Overture, флагманского авиалайнера компании.
Overture станет самым быстрым в мире авиалайнером и сократит время дальних перелетов почти вдвое, что позволит большему количеству людей быстрее перемещаться по всему миру. Чтобы воплотить это в жизнь, Boom использовала 3D-печать почти в каждом аспекте разработки самолета.
Stratasys в Lockheed Martin
Также 3D-печать Stratasys используется всемирно известным производителем авиационной и космической техники Lockheed Martin, выпускающим аппараты для гражданской авиации, военно-воздушных сил и космических полетов. В общем и целом, Локхид-Мартин в представлении не нуждается.
Stratasys в General Atomics Aeronautical Systems
General Atomics Aeronautical Systems (кратко: GA-ASI) — мировой лидер в разработке и производстве беспилотных авиационных систем, в частности — боевых ударных дронов MQ-9A Reaper и MQ-9B SkyGuardian. Всего за десять лет внедрение AM (additive manufacturing — систем аддитивного производства) в GA-ASI перешло от нескольких настольных принтеров к полностью развитой экосистеме технологий и применений AM, что привело к тому, что сегодня тысячи деталей летают на нескольких беспилотных авиационных платформах GA-ASI.
Достижения GA-ASI в области аддитивного производства (AM) не были случайностью. Они являются результатом систематического подхода, разработанного с течением времени и соответствующего бизнес-целям компании.
Развитие экосистемы AM в GA-ASI:
- Создание бизнес-кейса для применения AM,
- Создание центра передового опыта, занимающегося внедрением и расширением использования AM,
- Партнерство с промышленностью для обучения, развития и укрепления цепочки поставок.
Хотя GA-ASI разработала этот рецепт, нет никаких причин, по которым другие производители в отраслях, не относящихся к аэрокосмической, не могли бы использовать ту же методологию для достижения успеха.
Стив Фурнье — старший менеджер центра, он сыграл важную роль в создании экосистемы AM компании — структуры элементов, которые составляют успешную программу AM. По словам Фурнье, экосистема — это рецепт, который направляет действия организации в реализации применений AM в разных проектах.
«Преимущество в том, что это шаблон для нас, чтобы проработать то, что нам нужно проработать, и он придает нам уверенности в том, что мы делаем», — говорит Фурнье об экосистеме.
За относительно короткое время, с момента внедрения аддитивного производства, GA-ASI достигла впечатляющих результатов. Например, в 2022 году компания сообщила, что ее MQ-9B SkyGuardian содержит около 240 деталей, созданных с помощью AM, что позволило сэкономить 2 миллиона долларов на расходах на оснастку и сохранить более 300 000 долларов на повторяющихся расходах. Эти результаты будут только расти со временем, подпитываясь дополнительными применениями AM в других будущих программах по производству самолетов.
Сокращение затрат — одно из основных преимуществ AM. Другое — скорость, которая помогает компаниям ускорить время выхода продуктов на рынок. Но, хотя сокращение затрат и ускорение времени выхода на рынок — достойные цели, они не рисуют полную картину преимуществ аддитивного производства. По мнению Фурнье, другим преимуществом применения AM является его способность менять подход к проектированию и производству, поскольку оно устраняет традиционные ограничения технологичности.
Фурнье говорит: «Сама по себе аддитивность — это не конечная цель, это не то, что изменит отрасль и перевернет ее с ног на голову. Аддитивность хорошо подходит, поскольку она является движущей силой для производства конструкций, которые будут все более и более сложными и интегрированными на системном уровне. Это часть конечной цели полного цифрового производства в GA-ASI».
Stratasys в East/West Industries
Компания East/West Industries производит авиационные сиденья и продукцию, спасающую жизни экипажей авиасудов.
East/West Industries, Inc. — это разработчик и производитель аэрокосмической продукции, который специализируется на производстве сидений и продукции для самолетов, спасающей жизни экипажей. Основанная в 1968 году, эта компания, принадлежащая женщине, обслуживает крупных производителей самолетов и вертолетов, таких как Boeing, Lockheed и Sikorsky, среди прочих, и является обладателем множества наград за качество продукции и поставок.
3D-принтеры Stratasys применяются East/West Industries в том числе для создания литьевых и фиксирующих форм. Фиксирующие формы используются в операциях по обработке — для удержания сложных или необычных по форме деталей. Обычно они требуют больше времени и усилий для изготовления, чем стандартные формы и зажимы.
Для East/West Industries изготовление форм на стандартных фрезерных станках слишком медленно и трудоемко. Обработка на станках с ЧПУ является более быстрой альтернативой, но и она потребляет много ресурсов. Оба решения, в конечном итоге, добавляют задержку в график производства.
Вместо того, чтобы обрабатывать формы из металла, East/West Industries 3D печатает их на Fortus 450mc™ с использованием материала из углеродного волокна FDM® Nylon 12CF. Это позволяет производить детали быстрее и с меньшими затратами. Это также позволяет избежать альтернативных издержек использования станков с ЧПУ, которые обычно предназначены для производства. Во время печати не требуется рабочая сила, а сложные формы изготавливать проще и быстрее, чем обработанные вручную металлические зажимы. Материал из углеродного волокна также обеспечивает не царапающую деталь удерживающую поверхность.
Применение новых методов производства сохраняет время — оснастка выполняется за два дня, а готовая продукция предоставляется в течение двух недель, при этом стоимость уменьшается в два раза, благодаря практически полному отсутствию ручного труда при изготовлении с помощью 3D-печати.
Выводы
Производитель, стоявший у самых истоков 3D-отрасли, продолжает оправдывать свой статус, создавая всё новые и новые образцы оборудования и материалов для 3D-печати высочайшего качества, обеспечивая ими производства, конструкторские бюро, лаборатории.
В принтерах Stratasys вы найдете те характеристики и возможности, которые необходимы для развития промышленного предприятия и создания продукции космического качества.