謝菲爾德大學(xué)僅用2天時(shí)間為空客項(xiàng)目3D打印500個(gè)精密零件

2020年8月24日，南極熊從外媒獲悉，英國謝菲爾德大學(xué)先進(jìn)制造研究中心(AMRC)的研究人員利用3D打印技術(shù)，為航空航天制造商空客公司的大規(guī)模制造項(xiàng)目提供幫助。

由于只剩下10天的時(shí)間來生產(chǎn)500個(gè)鉆帽（鉆孔之后用于覆蓋孔洞的帽），而這項(xiàng)工作按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式一般需要幾周的時(shí)間，最后，工程師們決定使用Formlabs的3D打印技術(shù)。通過將交貨時(shí)間從幾周縮短到兩天，該項(xiàng)目仍在可控的預(yù)算范圍內(nèi)按期完成了生產(chǎn)任務(wù)。

△AMRC的12臺Formlabs Form 2 3D打印機(jī)，照片來自AMRC

高精度鉆帽

AMRC的工程師受委托進(jìn)行高精度的鉆孔作業(yè)，涉及碳纖維、鋁、鈦等航空零部件。由于有航空航天級的公差要求，在項(xiàng)目中，孔與孔之間不發(fā)生交叉污染是至關(guān)重要的。團(tuán)隊(duì)意識到，他們需要鉆帽來掩蓋孔洞，但不能選擇傳統(tǒng)的加工或注塑，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的工藝需要幾周的時(shí)間。

AMRC的項(xiàng)目工程師George Sleath表示："在鉆完一個(gè)孔后，繼續(xù)鉆下一個(gè)孔時(shí)，我們需要蓋住第一個(gè)孔，這樣產(chǎn)生的任何廢料就不會交叉污染第一個(gè)孔。當(dāng)我們意識到我們對孔蓋有這種特殊要求時(shí)，我們只有少量的時(shí)間來提供解決方案。"

Sleath的團(tuán)隊(duì)首先嘗試用鋁片和橡膠O型圈來堵住孔，但這個(gè)解決方案并不是很有效。后來他們決定設(shè)計(jì)一個(gè)帶有切割通道的小圓盤來代替原來的鋁片，這個(gè)圓盤可以與O型環(huán)完美配合。為了形成密封，圓盤的制造公差必須非常嚴(yán)格，大約在半毫米的范圍內(nèi)。

Sleath補(bǔ)充道："因?yàn)槲覀冦@的孔大小不同，這意味著我們需要不同的孔蓋。從設(shè)計(jì)的角度來看，僅僅改變一個(gè)維度并不需要很長時(shí)間，但如果你要對零件進(jìn)行注塑，就必須為每個(gè)零件準(zhǔn)備一個(gè)新的模具。"

△500個(gè)3D打印鉆井蓋中的一個(gè)，圖片來自AMRC

Formlabs的救援

最終，AMRC團(tuán)隊(duì)求助于他們內(nèi)部的12臺Formlabs Form 2 3D打印機(jī) ，利用他們的設(shè)計(jì)，僅用兩天時(shí)間就打印了500個(gè)高精度的鉆帽。這種方法成本低，而且比注塑成型的途徑快得多。零件是增材制造的，該設(shè)計(jì)還包括一個(gè)額外的幾何形狀，可以更容易安裝。

Sleath總結(jié)道："我從安裝它們的操作員那里得到的反饋非常好。絕大多數(shù)部件的性能與預(yù)期完全一致，沒有一個(gè)在操作過程中損壞。如果我們測試時(shí)設(shè)計(jì)沒有成功，我們可以迅速將其反饋到設(shè)計(jì)循環(huán)中并進(jìn)行更改。而不是將第一個(gè)設(shè)計(jì)發(fā)給服務(wù)商，當(dāng)他們在幾周內(nèi)將500個(gè)設(shè)計(jì)全部寄回時(shí)才發(fā)現(xiàn)需要進(jìn)行小的更改。"

除了3D打印機(jī)的產(chǎn)品組合，F(xiàn)ormlabs還提供了適合大量應(yīng)用的各種樹脂。他們最近推出了六種新樹脂，用于其Form 3、Form 3B和Form 2 3D打印機(jī)。這些材料使專有樹脂的總數(shù)超過25種，主要針對工程、醫(yī)療保健和牙科專業(yè)人士。

今年早些時(shí)候，F(xiàn)ormlabs還宣布與牙科材料專家BEGO合作，推進(jìn)臨時(shí)和永久牙科修復(fù)體的3D打印。進(jìn)一步擴(kuò)大材料組合，使用Form 3B和Form 2系統(tǒng)的牙科專業(yè)人員現(xiàn)在可以使用BEGO的專利樹脂直接為患者3D打印修復(fù)體。


編譯自：3dprintingindustry