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波音3D打印大规模复合am Cure工具

在与海军南方,Navair Aermip和Thermwood的合作中

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特姆伍德是海军ManTech资助项目的关键开发合作伙伴,该项目由波音公司研究与技术部负责,旨在生产大型复合材料AM固化工具。ManTech计划由国际先进技术组织(ATI)为海军研究办公室(ORN)管理,由海军航空系统司令部(NAVAIR)飞机设备可靠性和维修性改进计划(AERMIP)提供资金。

车队准备中心东部(FRCE)是开发低成本复合材料固化工具的关键技术贡献者。Thermwood的大型添加剂制造(LSAM)机被选为大型添加剂制造(LFAM)机进行技术开发。必威手机注册

LSAM机器的几个独特设备特性推动了选择。355°F和85 psi的高温高压釜固化工具操作环境为聚合物基工具材料带来了挑战。在开发过程中,验证了真空完整性和尺寸稳定性的其他复合材料固化工具要求。尼尔·格拉夫海军研究办公室指出:“复合材料制造是未来平台的一项战略技术,开发更具成本效益的工具解决方案将大大有利于实施。”

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FRCE为波音公司提供了高轮廓模具线表面,用于生成复合固化工具。模具线形状非常具有侵略性,将扩展大幅面附加制造技术工艺能力。模具线的球形部分提供了最大的挑战,因为大约45度的无支撑3D打印角度限制为工具的球形模具线部分提供了一个需要克服的有趣障碍。波音公司将3D打印平面旋转35度,以避免侵犯构建角度限制。必威手机注册

新的创新构建平面方法消除了对侵蚀性模具线形状的临时支撑材料的要求。新的构建角度将在以前从未探索过的区域测试LSAM机器限制。TechmerPM PESU CF 1810高温打印材料用于复合固化工具。高温材料在印刷过程中比低温材料(如ABS CF)更具挑战性。增加了两个临时支撑功能,以补偿印刷的重心偏移。

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LSAM机器在复合固化工具打印过程中表现完美。该工具使用610 lb材料在7小时26分钟内打印,并使用LSAM龙门刨床在53小时内加工。工具基准特性和临时构件的拆除在从beadboard上拆除之前进行了机加工。Thermwood LSAM机器能够在单个平台上进行加工和3D打印。复合固化工具模具线零件表面在表面轮廓公差为.020“(+/-.010”)时达到。

波音研究与技术(BR&T)实验室对LFAM复合固化工具进行了功能测试,以确保达到真空完整性和尺寸稳定性要求。LFAM工具按预期运行并达到所有要求。用这些工具制造了几个复合材料零件。在多次高压釜固化循环和制造复合材料零件期间,对工具的耐久性进行了评估。在整个功能测试和复合材料零件制造过程中,该工具保持了尺寸稳定性和真空完整性。

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复合固化工具在Thermwood的大型添加剂制造(LSAM)1020机器上进行了印刷和数控加工。与传统的工具制造方法相比,LFAM技术的成本节约估计为50%,必威手机注册工具制造提前期缩短了65%。成本节约和工具制造周期缩短可以为任何执行小批量或定制复合材料零件制造和维修的组织提供巨大的好处。

在LSAM工具上制造的复合部件上进行工具无破坏性检查(NDI)。NDI结果没有表明任何孔隙率。由于复合演示部分的复杂形状,采用了几种NDI方法。X射线和C扫描结果没有透露任何分层或缺陷。该计划从几个贡献者之间的合作努力中受益,以取得成功。工业技术领导者,波音和暖木之间的伙伴关系与海军研究的驱动器办公室加上过渡技术,导致了成功的计划。

“这样的合作通过解决任何单一实体来说难以定义和地址,扩大新兴的大规模添加剂技术的能力范围。Themwood Ceo,Ken Susnjara表示,我们期待着向前迈进的挑战“。额外的开发是扩展LFAM Composite Cure工具实施的关键。波音助理技术同胞Michael Matlack评论“该计划提供了显着的结果,验证了添加剂制造,作为生产较低成本的可行性方法,具有在传统方法上具有大量节省的可行性工具。必威手机注册

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