3D打印技術使制造直升機葉片模具成本削減70%
2015-7-20 來源：- 作者：-
工業化、規模制造高度發達的今天，制造環節哪怕5%-10%的節約，都會被認為是重大進步，成本縮減超過30%？那簡直是顛覆性的。
而知名的復合材料機械制造商Automated Dynamics，最近通過3D打印技術的應用，成功地將直升機葉片原型制造過程中的模具成本削減了60%-70%。
Automated Dynamics總部位于紐約的Schenectady。該公司自1984年成立以來，就專注于為高科技、高精密的航空航天、汽車、國防和石油工業提供可靠的復合材料結構。近日，航空航天領域的一位客戶帶著一份緊急訂單找到了Automated Dynamics，要求制造出一個4英尺長的直升機葉片。
使用FDM技術3D打印的可溶性芯（后面棕色）開發一個4英尺長的直升機葉片，可降低60-70%模具成本。
Automated Dynamics公司銷售與市場營銷副總裁Ralph Marcario指出，該公司的工程團隊已經發現，使用傳統的陶瓷或金屬犧牲模板（sacrificialcores）法來制造這類產品，導致模具成本非常之高。于是，工程師們轉向使用FDM（熔融沉積成型）3D打印技術打造可溶性內核，以完成這次直升機葉片的訂單，尋求在降低模具成本的同時，也能制造出適度高品質的原型。
“當選擇金屬模具時，往往需要進行大量的工程設計，但是，在選擇使用FDM技術制造的模具時，工程師們的設計工作量就變得少了。”Automated Dynamics公司機械設計工程師兼項目經理John Michasiow說。“在某些情況下，金屬模具甚至都不用考慮，我們估計在模具方面的成本節約最少都能達到60%-70%的水平。”
為了制造直升機葉片的模具，Automated Dynamics的團隊找到了Stratasys公司的經銷商CADimensions，由后者在Fortus400mc 3D制造系統中，使用可耐高溫的SR-100可溶性支撐材料3D打印出所需的可溶性芯。在24小時內，該復合成分被Stratasys Direct Manufacturing完全溶解。如果使用金屬模具的話，這些部件的生產周期大約需要六個星期，但是通過使用FDM可溶性芯，整個過程被縮短到大約1周的時間。
將Stratasys公司的FDM技術應用在可溶性芯模制造中，導致了更快的生產時間和成本的削減，避免了可以說是相當困難的去除過程。這一技術可以說逆轉了支撐材料在一般3D打印過程中的作用。在這里，熱塑性材料被用于制作支撐模型，而可溶性的支撐材料卻被用來制作芯模。在制造過程中，只需簡單地除去熱塑性支撐后暴露出芯模，并用選定的復合材料將其纏繞起來，然后使覆蓋在可溶性芯上的復合材料固化，最后將其浸入水中，使芯模溶解。
通過FDM技術的使用，而不是翻蓋模具（clam shell tooling）和粘接，最終制造出了強度更高的部件，并可以實現更多的幾何形狀，所有這些都在更短的時間里，以一個低得多的成本完成。
而知名的復合材料機械制造商Automated Dynamics，最近通過3D打印技術的應用，成功地將直升機葉片原型制造過程中的模具成本削減了60%-70%。
Automated Dynamics總部位于紐約的Schenectady。該公司自1984年成立以來，就專注于為高科技、高精密的航空航天、汽車、國防和石油工業提供可靠的復合材料結構。近日，航空航天領域的一位客戶帶著一份緊急訂單找到了Automated Dynamics，要求制造出一個4英尺長的直升機葉片。
使用FDM技術3D打印的可溶性芯（后面棕色）開發一個4英尺長的直升機葉片，可降低60-70%模具成本。
Automated Dynamics公司銷售與市場營銷副總裁Ralph Marcario指出，該公司的工程團隊已經發現，使用傳統的陶瓷或金屬犧牲模板（sacrificialcores）法來制造這類產品，導致模具成本非常之高。于是，工程師們轉向使用FDM（熔融沉積成型）3D打印技術打造可溶性內核，以完成這次直升機葉片的訂單，尋求在降低模具成本的同時，也能制造出適度高品質的原型。
“當選擇金屬模具時，往往需要進行大量的工程設計，但是，在選擇使用FDM技術制造的模具時，工程師們的設計工作量就變得少了。”Automated Dynamics公司機械設計工程師兼項目經理John Michasiow說。“在某些情況下，金屬模具甚至都不用考慮，我們估計在模具方面的成本節約最少都能達到60%-70%的水平。”
為了制造直升機葉片的模具，Automated Dynamics的團隊找到了Stratasys公司的經銷商CADimensions，由后者在Fortus400mc 3D制造系統中，使用可耐高溫的SR-100可溶性支撐材料3D打印出所需的可溶性芯。在24小時內，該復合成分被Stratasys Direct Manufacturing完全溶解。如果使用金屬模具的話，這些部件的生產周期大約需要六個星期，但是通過使用FDM可溶性芯，整個過程被縮短到大約1周的時間。
將Stratasys公司的FDM技術應用在可溶性芯模制造中，導致了更快的生產時間和成本的削減，避免了可以說是相當困難的去除過程。這一技術可以說逆轉了支撐材料在一般3D打印過程中的作用。在這里，熱塑性材料被用于制作支撐模型，而可溶性的支撐材料卻被用來制作芯模。在制造過程中，只需簡單地除去熱塑性支撐后暴露出芯模，并用選定的復合材料將其纏繞起來，然后使覆蓋在可溶性芯上的復合材料固化，最后將其浸入水中，使芯模溶解。
通過FDM技術的使用，而不是翻蓋模具（clam shell tooling）和粘接，最終制造出了強度更高的部件，并可以實現更多的幾何形狀，所有這些都在更短的時間里，以一個低得多的成本完成。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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