Sòphia 引入Solukon自動除粉系統(tǒng)，提高航空航天零件制造效率及安全性

航空航天業(yè)是金屬增材制造技術的主要采用者，也是近年來技術發(fā)展的重要推動者。與此同時，航空航天行業(yè)也面臨著與增材制造相關的某些挑戰(zhàn)，包括手動后處理等瓶頸。幸運的是，隨著自動化后處理解決方案的進步，例如德國除粉專家Solukon的高度自動化系統(tǒng)，航空航天制造商正在克服這些障礙并簡化其增材制造操作。

Sòphia High Tech就是這種情況，這家總部位于意大利維蘇威納的航空航天公司專門從事 3D 打印和 CNC 加工金屬部件的設計和生產(chǎn)。Sòphia High Tech 制造一系列高性能航空航天組件和零件，包括推進組件、衛(wèi)星推進器、燃料箱以及導彈和發(fā)射器的主要和次要結構，同時充分利用金屬增材制造的優(yōu)勢，如設計整合、復雜幾何形狀和輕量化。

在制造這些航空航天部件時，這些部件通常集成了內(nèi)部冷卻通道和其他復雜的幾何形狀，除粉等后處理步驟的有效性對于最終部件的成功至關重要。手動除粉過程（例如吸塵、錘擊和吹壓縮空氣）既耗時又不能保證去除所有粉末，這可能導致打印失敗和安全問題。因此，自動化和徹底的除粉解決方案已成為 Sòphia High Tech等航空航天公司的首要任務。

推力燃燒室除粉

為了說明集成自動除粉技術的影響，只需看看 Sòphia High Tech 使用 Solukon 的 SFM-AT350 除粉推力燃燒室的例子。該部件是用于液體火箭發(fā)動機的整體式再生冷卻推力室組件，采用 Inconel 718 在 TRUMPF TruPrint 3000 LPBF 系統(tǒng)上進行 3D 打印。

通常，推力室組件由一系列不同的部件組成，包括噴射器、主燃燒室和噴嘴，它們使用螺栓或焊接組裝而成。通過使用金屬增材制造，Sòphia 工程師成功地將所有這些部件整合到一個設計中，從而簡化了液體火箭發(fā)動機系統(tǒng)的生產(chǎn)流程。這種方法不僅簡化了生產(chǎn)和組裝過程，還使推力燃燒室更輕。

從后處理的角度來看，整合零件和集成內(nèi)部通道以實現(xiàn)最佳冷卻效果具有一定的挑戰(zhàn)性。在本例中，推力燃燒室包括 500 毫米的內(nèi)部通道，其矩形截面高度為 1 毫米，很難使用手動技術去除松散的粉末。

因此，Sòphia High Tech 選擇使用 Solukon 的中型部件自動除粉解決方案SFM-AT350。除粉系統(tǒng)能夠處理重達 100 公斤的部件，使用高度自動化和安全的流程系統(tǒng)地去除粉末。Solukon 描述了除粉過程的開始方式：“在通過 SLM 工藝進行 3D 打印后，Solukon 系統(tǒng)可有效去除粉末，同時將部件牢固地固定在構建板上。除粉過程在惰性環(huán)境中運行以確保安全：優(yōu)化的腔室迅速充滿保護氣體，從而開始除粉過程。”

一旦建立了惰性環(huán)境，SFM-AT350 就會使用氣動激勵和受控運動（沿水平軸旋轉 250 度并配備可旋轉轉盤）來移除和清除松散的粉末。Sòphia 的 Solukon 硬件還集成了高頻敲擊器（可選配件），可松動可能在狹窄通道中形成的任何粉末團塊。

值得注意的是，運動順序由 Solukon 開發(fā)的智能軟件工具 SPR-Pathfinder 確定，工具可根據(jù)部件的 CAD 設計生成最佳運動模式。SPR-Pathfinder 甚至可以在部件設計過程的早期使用：用戶可以上傳 CAD 模型并模擬清潔操作，以確保粉末可以從幾何形狀中完全去除。因此，計算出的旋轉和激勵可以非常有效地從最復雜的幾何形狀中去除粉末，就像航空航天推力燃燒室的情況一樣。

總體而言，SFM-AT350 能夠在 40 分鐘的周期內(nèi)從已整合的航空航天部件上清除所有松散粉末（第二次清潔周期是為了驗證目的而進行的），并且?guī)缀鯚o需操作員干預。除此之外，自動化、獨立的流程通過最大限度地減少操作員接觸有害金屬粉末的機會，提高了工廠車間的安全性。事實上，從部件上清除的金屬粉末也可以回收再利用。

Sòphia High Tech 首席操作員 Giovanni Caferra 博士說道：“自動化系統(tǒng)極大地改善了我們的工作流程。它高效、安全，而且結果始終一致，這是我們手動無法實現(xiàn)的。使用 SPR-Pathfinder，我們甚至不需要再對機器進行任何編程。這是一個非常順暢的除粉工作流程，清潔質量可靠�！�

最終，Solukon 的自動除粉解決方案確保推力室組件在進入 CNC 加工之前沒有任何粉末殘留，同時最大限度地減少了除粉時間和勞動力要求。

除了 SFM-AT350，Solukon還擁有越來越多的硬件解決方案，以滿足 AM 用戶的各種需求，其中包括大型SFM-AT1500-S，能夠處理重達 2100 公斤的金屬部件；以及 SFM-AT350-E，它使用超聲波激勵以高效的方式松動和去除金屬 3D 打印幾何形狀中的粉末，特別適用于具有精細特征和內(nèi)部通道的幾何形狀。