Hexagon 打印燃料空氣分離器，減少空客 A330 的二氧化碳排放量

2024年11月，南極熊獲悉，工業(yè)技術領域的領頭羊Hexagon與金屬增材制造（AM）的專業(yè)公司Nikon SLM Solutions攜手合作，成功地對空客A330飛機上的燃油空氣分離器進行了重新設計。這一創(chuàng)新舉措不僅顯著減輕了組件的重量，還為降低航空業(yè)的碳足跡提供了新的解決方案。
△重新設計和整合的空客 A330 燃油空氣分離器

燃油空氣分離器的重要性及其挑戰(zhàn)
燃油空氣分離器是空客A330輔助動力裝置（APU）中的關鍵部件，負責從APU的燃油供給系統(tǒng)中去除空氣，確保在主發(fā)動機停機后仍能為飛機系統(tǒng)提供必要的電力支持。然而，傳統(tǒng)設計下的分離器由超過30個獨立組件構成，這不僅增加了生產成本，而且需要復雜的裝配工藝，如手工焊接等，導致整個制造流程耗時且效率低下。

為了克服上述難題，空中客車運營公司聯(lián)合Nikon SLM Solutions展開了深入的研究。研究團隊利用Nikon SLM NXG XII 600系統(tǒng)，這是一種先進的金屬增材制造設備，能夠實現(xiàn)高精度的三維打印。借助于這一平臺，加上Hexagon提供的強大軟件支持，研究人員得以從零開始設計并制造出全新的燃油空氣分離器。


△Nikon SLM NXG XII 600

成果展示
新設計的燃油空氣分離器取得了令人矚目的成果：

●顯著減重：新部件的重量從原來的35公斤銳減至不到8.8公斤，減重幅度高達75%。
●集成化設計：原本分散的30多個零件被整合成一個整體，極大地簡化了制造流程。
●高效制造：整個部件僅需68小時即可完成打印，大大縮短了生產周期。
●環(huán)保效益：據(jù)估計，每架空客A330在其生命周期內因采用此新型號分離器而減少的二氧化碳排放量可達264噸。

設計與制造的技術細節(jié)
在此次項目中，Hexagon的增材制造設計工作流程發(fā)揮了核心作用，特別是其旗下的三款軟件工具——MSC Apex生成設計軟件、Simufact模擬工具以及AMSTUDIO構建準備軟件，分別用于實現(xiàn)部件的輕量化設計、打印過程的優(yōu)化及變形預測、以及確保打印數(shù)據(jù)的最優(yōu)化以達到最佳精度。

展望未來
盡管目前尚無明確的時間點將這款重新設計的燃油空氣分離器應用于商業(yè)航班，但Hexagon、Nikon SLM Solutions與空中客車運營公司均認為，該項目的成功為未來飛機設計中廣泛應用增材制造技術和仿真驅動設計鋪平了道路。隨著技術的不斷進步和完善，可以預見的是，更加高效、環(huán)保的航空產品將會逐漸成為現(xiàn)實。