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3D印刷製造複合チタン合金インサート

Posted by: castingdie 2021-07-08 3D印刷製造複合チタン合金インサート はコメントを受け付けていません

宇宙打ち上げ時には、1kgの物資を衛星軌道に送るコストは約2万ドルです。 1グラムあたりの重量を節約することは、宇宙探査の効率を高めるのに役立ちます。 Pintejinは、グローバルなデジタルサービスプロバイダのエンジニアリング部門であるAtos Originと協力して、衛星で広く使用されているチタン合金インサートを再開発しました。

宇宙船コンポーネントを設計または製造する場合、最大の課題は、コンポーネントの強度や性能を犠牲にすることなく重量を最適化することです。 チタン合金インサートは、航空宇宙産業において、衛星などの構造物に高い機械的負荷を伝達するために広く使用されている。 洗練された、最適化されたデザインと金属3D印刷で、新しいチタン合金ブレードの重量はわずか3分の1のステンレス鋼で、性能が向上します。
 
サンドイッチパネル構造を挿入する

チタンインサートは、一般に、他の機器を衛星に接続するために使用されます。 このようなインサートは、高荷重に曝され、大きくて重い構造の持ち上げを必要とする。 これは、重量比、強度、剛性に優れていなければならず、非常に軽量でなければならないことを意味します。 これらのインサートは、航空宇宙構造において一般的な複合構造サンドイッチパネルに配置され、サンドイッチパネルと組み合わせることによって荷重を伝達する。

従来のブレードは、通常、アルミニウムまたはチタン合金から機械加工され、内部が強く高品質である。 高コストの材料に加えて、ヘビーデューティコンポーネントは、打ち上げごとに宇宙船の運用コストを増加させ、金属3D印刷は、航空宇宙構造部品の軽量化の機会を提供します。

3D印刷でデザインを最適化する
エンジニアは従来の思考を変えるという課題に直面しています。 設計は、コンセプトフェーズから製造フェーズまでのすべての要件を満たすように設計されています。 Atosは航空宇宙工学および構造シミュレーションの専門知識を活用して、この新しいコンポーネントを内部から設計して全体的な性能を向上させています。

3D印刷により、物体の内部を中空または軽量構造として設計することができる。 KangDingとAtosのエンジニアは、部品内部で使用される材料の量を減らし始めました。 R&Dチームは、ブレードの品質を1454グラムから500グラムに減らすために、トポロジ最適化や格子構造設計などの高度な技術を使用しました。

       軽量化に加えて、チームは元の設計における熱弾性応力問題も解決しました。 これらの挿入された炭素繊維強化ポリマー副木の硬化プロセスが導入されているので、弾性熱応力を受ける。 最適化された設計は、これらの応力の影響を低減し、負荷分散を改善し、ブレード寿命を延ばす。

インサートの断面は、内部軽量構造
Pintejin金属3D印刷工場は、2つの新しいチタン合金(TiAl6V4)ブレードの生産を担当しています。 金属3D印刷は、航空宇宙産業において大きな可能性を秘めており、そのような迅速な納期を達成する従来の方法はありませんでした。

      アトス・スペインのメカニック・ディレクターは次のようにコメントしています。「ライトニング・ウェイトは、衛星機器のペイロードを増やすのに役立ち、各打ち上げにより多くの費用を節約することができます。 複雑な製品AtosとKangDingは金属3D印刷ソリューションのリーディングサプライヤです。

      過去の事例から、Pintejinは伝統的な加工法の現状に常に挑戦し、従来の製造における3D印刷の深い応用を探求し、変化を促進し、3D印刷の開発を促進する様々な応用分野に浸透していることがわかります。