Comment Velo3D redéfinit le moteur à réaction

27 mai 2021

La capacité de construire des pièces critiques de qualité égale ou supérieure aux méthodes de fabrication traditionnelles, en une fraction du temps, change la donne pour l'ensemble des industries aérospatiale et aéronautique. Dans cet article, nous allons discuter de ce qui rend Velo3D si unique, puis mettre en évidence l'une de nos réussites dans l'aviation en tant qu'application pratique de notre technologie transformationnelle.

Le domaine de la fabrication additive métallique est en constante évolution à mesure que des industries disparates découvrent les capacités de la technologie et commencent à l'appliquer à leurs cas d'utilisation uniques. Alors que les industries avant-gardistes qui déploient la FA métallique comme l'espace ont tendance à faire la une des journaux en raison de leurs lancements très médiatisés et de leur capacité à capter l'imagination du public, les percées de la FA métallique dans d'autres domaines comme l'énergie et l'aviation sont particulièrement transformationnelles.

Pour l'aérospatiale et l'aviation, Velo3D et notre application révolutionnaire de FA métallique seront essentiels pour aller de l'avant. Voyons comment notre technologie peut transformer ces industries.

De meilleures pièces en une fraction du temps

La différence que Velo3D apporte à l'aérospatiale et à l'aviation est triple : conception de pièces avancées, fabrication plus rapide et assurance qualité qui permet de s'assurer que toutes les pièces sont prêtes pour la production à grande échelle.

Sur le plan de la conception, Velo3D offre un niveau de liberté et de simplicité auparavant indisponible dans d'autres formes de FA métallique. Notre Flow™ permet aux ingénieurs de construire des pièces à partir de zéro, en conservant la conception CAO d'origine tout en offrant une préparation d'impression automatisée et intelligente qui dicte les bons processus pour la pièce. Parce que Velo3D utilise un système intégré qui offre une plus grande flexibilité dans la conception de la pièce, cela signifie que l'imagination et l'innovation affichées dans la phase de conception peuvent être réalisées dans l'impression, sans que les conceptions complexes ne soient perdues dans la traduction. Flow™ s'intègre entièrement à tous Sapphire® imprimantes, ce qui garantit une uniformité de conception et d'exécution qui était auparavant inaccessible.

Cette intégration signifie également des délais plus courts et un débit plus élevé en matière de production. Au lieu de concevoir une pièce, de l'envoyer à la fabrication et de faire face à un long temps de préparation d'impression avant de pouvoir avoir la pièce en main, Sapphire® les imprimantes peuvent imprimer à partir d'un fichier CAO numérique pris en charge par Flow™ pour chacune de vos pièces. Lorsqu'ils doivent être imprimés, tout Sapphire®, partout dans le monde, est capable de traiter votre pièce. Cette chaîne d'approvisionnement distribuée permet une impression locale, même si le fichier d'impression a été préparé par une autre équipe à l'autre bout du monde. En adoptant une approche à la demande de la fabrication de pièces, Velo3D permet une expansion rapide de la chaîne d'approvisionnement, non seulement au sein de la même usine, mais chez les sous-traitants du monde entier.   

Le troisième élément de notre processus révolutionnaire est l'assurance qualité. En plus de la conception et de l'impression, Velo3D intègre notre Assure™, qui assure la validation des pièces à chaque étape du processus. Dans le passé, la FA métallique a peut-être été simplement reléguée à la recherche et au développement, en particulier dans des domaines comme l'aérospatiale et l'aviation où la réglementation et la surveillance sont dominantes. Avec Velo3D, cependant, l'intégrité des pièces et de l'imprimante est constamment surveillée pour garantir la qualité.

Ce niveau de surveillance garantit également un processus reproductible. Si des erreurs sont découvertes dans la construction, qu'il s'agisse d'un problème de conception, de pièce ou d'imprimante, elles peuvent être identifiées et corrigées. Alors que d'autres systèmes AM métalliques peuvent offrir un certain degré d'assurance qualité, le fait qu'il s'exécute tout au long du processus Velo3D offre un niveau de surveillance qui répond aux défis uniques de l'aérospatiale et de l'aviation.

Velo3D et l'Aviation : Le Sierra Turbines Témoignage de réussite

Sierra Turbines Inc., une société californienne de conception et d'ingénierie de turbines, cherchait à tirer parti de la FA métallique dans le processus de production de son Aurelius Mk1 microturbine. Contrairement aux turbines à grande échelle que l'on trouve plus couramment dans les avions commerciaux, l'Aurelius Mk1 seraient utilisés dans des véhicules aériens sans pilote, ou UAV. Pourtant, ce qui a fait du projet un défi si unique, et un défi que d'autres processus de FA ne pouvaient pas relever, était l'utilisation proposée d'Hastelloy® X, un métal à haute résistance et à faible fluage commun aux constructeurs d'avions commerciaux.

L'objectif de Mk1 projet était de réduire le temps entre les révisions (TBO) qui, avec les microturbines historiques du marché, fonctionnerait traditionnellement entre 40 et 50 heures. L'espoir était qu'en utilisant un matériau plus résistant, le TBO pourrait être considérablement augmenté. C'était le défi de Velo3D de créer une microturbine qui puisse répondre à ces critères sans un cycle de production de plusieurs mois, et sans créer une pièce trop lourde.

Une microturbine au niveau du Mk1 présente un défi de conception unique pour la fabrication additive métallique. La pièce contient des centaines de petits trous, des structures en treillis délicates, des dizaines de canaux de refroidissement internes et une série de parois minces et extrêmement hautes. Dans notre approche de la Mk1—en étroite collaboration avec Sierra Turbines' – nous avons consolidé 61 pièces distinctes dans un seul moteur « unicore ». Grâce à notre processus AM révolutionnaire, le déploiement d'une lame de recouvrement sans contact a permis d'imprimer des sections d'une épaisseur prohibitive du moteur. Et notre processus de fabrication a permis l'impression de surplombs peu profonds qui n'ont pas nécessité de post-traitement fastidieux.

Le résultat final était une microturbine qui cochait toutes les cases. Velo3D a pu produire l'Aurelius Mk1 avec un TBO de près de 1,000 2,000 heures, consolidez des dizaines de pièces discrètes dans une conception «unicore», qui à son tour a réduit le poids d'environ la moitié et a produit un moteur d'une densité de puissance de XNUMX XNUMX wattheures. par kg, dix fois celui des parties titulaires. Et, en raison de l'intégration de Flowlogiciel™, Sapphire® imprimantes, et Assure™, ces microturbines sont désormais reproductibles, testées et fiables.

"Mon équipe de conception est libérée des contraintes de la fabrication traditionnelle et même des technologies de fabrication additive métallique existantes, de sorte qu'elle peut se concentrer uniquement sur la définition de la géométrie nécessaire pour maximiser les performances et la différenciation", a déclaré Roger Smith, fondateur et PDG de Sierra Turbines.

Avec des projets comme l'Aurelius Mk1, Velo3D travaille à redéfinir le moteur à réaction. Alors que nous nous tournons vers l'avenir et que nous explorons la capacité de constructions plus importantes en utilisant le futur Sapphire® Imprimante XC, les applications pour l'aérospatiale et l'aviation changent vraiment la donne.

Nous avons récemment publié un livre blanc qui explore : 

  • En quoi consiste la solution complète qui pilote la FA industrielle avancée en métal
  • Comment les données de processus et de qualité en temps réel peuvent favoriser une amélioration continue et éviter les problèmes en aval
  • Comment ces solutions servent les industries de l'aérospatiale et de la défense avec des réussites notables telles que Sierra Turbines, Honeywell Aerospace et KW Micro Power

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Contactez un expert Velo3D dès aujourd'hui pour voir comment notre approche révolutionnaire de la FA métallique peut transformer votre exploitation.

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À propos de l’auteur

Amir Iliaifar

Directeur du contenu

Amir Iliaifar est directeur du contenu chez Velo3D, où il supervise la production et la distribution des initiatives mondiales de marketing de contenu numérique de Velo3D. Avant de rejoindre l'entreprise, Amir a travaillé pour un important fabricant de drones professionnels, plusieurs sociétés SaaS et en tant que journaliste spécialisé dans les technologies automobiles. Il est titulaire d'une maîtrise ès arts en communication numérique de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.