Каждый шаг прогресса в изучении возможностей аддитивных технологий приближает решение различных проблем аэронавтики. Американская компания General Atomics Aeronautical Systems, Inc (GA-ASI) совершила первый испытательный полет с металлической 3D-печатной деталью. Элемент включен в систему дистанционного пилотирования SkyGuardian.

Уникальный опыт

Компания GA-ASI основана 1993 году и за четверть века стала лидером в изготовлении систем дистанционного пилотирования летательных аппаратов. Производитель также разрабатывает радары и оптико-электронные схемы управления полетами. За годы успешной деятельности команда приобрела значимый опыт работы с 3D-печатью полимерами и начала осваивать новые материалы.

Уже в 2019 году компания разработала дорожную карту и стала развивать на своих платформах производство металлических добавок. Инициатива была поддержана консультационной службой фирмы AddWorks, специализирующейся на работе 3D-принтеров. Широкий спектр инженерных рекомендательных услуг, предоставляемых компанией, включает обучение проектированию аддитивного сырья, разработку процессов индустриализации и валидацию материалов для титана.

В сотрудничестве ученые создали первый опытный образец впускного отверстия NASA, изготовленный посредством трехмерной печати. Дополнительно были протестированы некоторые прикладные нововведения и выполнены квалификационные работы.

После разработки жизненно необходимой экосистемы для поддержания использования присадок к металлам был утвержден перечень частей и приложений с благоприятными бизнес-кейсами.

Успешное партнерство позволило ускорить аддитивное производство металлических лазерных порошков и повысить квалификацию продукции.

AddWorks разработал поэтапную инструкцию по внедрению трехмерной печати. Компания предоставила широкий спектр инженерных консультационных услуг, благодаря чему первая 3D-деталь из металла «взлетела» уже через 8 месяцев.

Экономия времени и затрат

После оценки критичности деталей и эффективности системы вход NASA был определен как мощный бизнес-кейс для программы SkyGuardian. Воздухозаборники NASA, созданные американским комитетом по аэронавтике, применяются на различных типах воздушных судов и наземном транспорте. Команда AddWorks подтвердила технологическую и производственную готовность элемента.

Сочетание многолетнего опыта в области применения добавок из металла и оптимальных аддитивных разработок позволило создать в установленные сроки металлическую 3D-деталь с улучшенной конструкцией и пониженным риском.

Добавка компонента помогла значительно снизить вес и себестоимость схемы по сравнению с классическим производством, требующим больших объемов листового титана и сложных сварочных работ. Вход NASA теперь изготавливается как единый элемент, а металлическая 3D-печать на лазерном станке M2 уменьшает затраты на каждую деталь на 90%, массу – на 30% и сокращает оснастку на 85%.

Консолидация числа запчастей обладает множеством преимуществ:

• снижение стоимости закупок;
• уменьшение времени сборки и контроля;
• упрощение цепочки поставок.

3D-печатные детали из металла превосходят по прочности экземпляры, изготовленные литьем. Изделия имеют механические свойства такие же, как у традиционно производимых компонентов. Диапазон эксплуатации от -60 до +107 оС.

Завершив испытательный полет, GA-ASI разместила заказ на установку аппаратов GE Additive Concept Laser M2 Series 5 в новом Калифорнийском центре аддитивного дизайна и производства. Расширение собственных возможностей печати послужит развитию прикладного пространства компании и даст ресурсы оперативно реагировать на требования отрасли.

Команда AddWorks назначена доверенными консультантами GA-ASI и продолжает исследования по продвижению металлической добавки к дальнейшему масштабированию.

Вход NASA уникальная деталь, напечатанная на металлическом принтере вошла в завершающую квалификационную стадию программы SkyGuardian.