Точність на будь-якій висоті для аерокосмічного виробництва: вирішення проблем адитивного виробництва в аерокосмічному виробництві.

Перевидано Платоном

читають: 0

Автор: пан Авін Падмапрабха, керівник відділу промислових рішень з якості, Carl Zeiss India (Bangalore) Pvt. ТОВ

Аерокосмічна промисловість в Індії є одним із секторів, що розвиваються найшвидше, з дедалі міцнішою внутрішньою виробничою базою. Щоб отримати подальшу конкурентну перевагу, впровадження нових технологій, таких як адитивне виробництво, набуває значення в недавньому минулому. Незважаючи на те, що цей метод веде до зниження витрат на будівництво невеликих серійних деталей, а також дозволяє промисловості випробувати межі ефективності завдяки надзвичайно точним і складним конструкціям, проблеми якості, з якими стикаються ці нові виробничі процеси, також повинні бути ретельно розглянуті. Високоточні метрологічні рішення — це не лише можливість оптимізувати виробничий процес, але також пропонують цінну інформацію про матеріалознавство та забезпечують якість продукції.

Адитивне виробництво як можливість в аерокосмічній галузі

Повітряні перевезення, переважний вид транспорту, покладаються на запчастини до літаків, які відповідають суворим стандартам якості. Наприклад, перш ніж постачальник розпочне виробництво, необхідно перевірити до 1500 контрольних характеристик лопатки турбіни, дотримуючись жорстких діапазонів допусків на кожному етапі виробництва. Окрім цієї проблеми, ще одна — життєво важливі операції з технічного обслуговування та ремонту (MRO), які часто передбачають заміну складних, високоякісних невеликих або окремих деталей. Традиційні виробничі процеси для MRO вимагають як часу, так і витрат, нездатних ефективно відповідати вимогам складності та точності. Отже, адитивне виробництво, зокрема 3D-друк, все більше інтегрується в аерокосмічний виробничий ланцюг в Індії, позиціонуючи галузь як піонера в інноваціях адитивного виробництва. Однак впровадження цієї технології несе свої проблеми, які наш досвід показує, що їх можна ефективно вирішити за допомогою високоякісних метрологічних рішень.

Натискання на гальма: процес і проблеми адитивного виробництва

Порошок є будівельним блоком деталей, виготовлених за допомогою добавок. Частинки малі, як правило, діаметром від кількох мікрометрів до десятків мікрон. Розподіл розмірів і форма впливають на здатність до розтікання, тому під час процесу можуть виникнути можливі дефекти. Щільність дефектів є серед інших аспектів, а також фактором переробки та старіння порошку. Рівномірно розподілений шар порошку є необхідною основою для стабільного та надійного процесу виробництва добавок. Невідповідна якість порошку, реологія порошку та параметри процесу можуть призвести до утворення пустот у кінцевій структурі. Процес адитивного виробництва, на відміну від традиційних методів виробництва, вимагає розплавлення порошків шар за шаром під час виготовлення. Температура розплаву і параметри процесу значно впливають на кристалографію і, як наслідок, на властивості деталей. Після друку деталь усе ще прикріплена до робочої пластини. Потім він піддається термічній обробці для зняття напруги та видаляється з робочої пластини за допомогою стрічкової пилки або дротяної електроерозії. Потім деякі частини знову піддаються термічній обробці для зміни мікроструктури. Ці процеси можуть впливати на характеристики та точність деталі, впливаючи на якість і безпеку. Точність розмірів і обробка поверхні мають вирішальне значення для забезпечення правильного складання та узгодженості між кількома деталями. Навіть незважаючи на те, що адитивне виробництво є величезною можливістю, оскільки воно забезпечує безпрецедентний контроль над мікроструктурою матеріалу. Аналіз і розуміння цих структур є ключовим для ефективного й оптимізованого процесу, який забезпечує необхідну якість і безпеку.

Точність на будь-якій висоті: подолання викликів

Використання найсучаснішого вимірювального та контрольного обладнання має вирішальне значення для задоволення складних вимог аерокосмічних деталей. Наші метрологічні рішення підтримують і можуть бути впроваджені протягом усього виробничого процесу, дозволяючи негайно вживати коригувальних заходів, забезпечуючи високу якість продукції та сприяючи стабільному забезпеченню ресурсами. Ми використовуємо світлові або електронні мікроскопи та КТ для безперервного визначення характеристик порошку, визначення джерел проблем із якістю порошкового шару під час або після друку. Дефектні деталі можна виявити та виправити під час збірки, що дозволяє уникнути додаткових витрат і збільшити врожайність. Оптичні 3D-сканери, координатно-вимірювальні машини та КТ з високою роздільною здатністю перевіряють точність, перевіряють готові деталі та аналізують внутрішні структури, сприяючи визначенню оптимальних параметрів для майбутніх процесів. Комплексний аналіз даних у всьому технологічному ланцюжку за допомогою метрологічних пристроїв, оснащених програмним забезпеченням IoT та PiWeb від ZEISS, забезпечує кореляцію та підтримує ефективний та оптимізований процес. Інвестиції у високоякісне метрологічне та дослідницьке обладнання є незамінними для забезпечення безпеки та якості в аерокосмічній промисловості, особливо тому, що «Make in India» сприяє зростанню сектора, а адитивне виробництво відіграє життєво важливу роль у матеріалознавстві та оптимізації процесів.

ZEISS, як ключовий глобальний постачальник, відіграє ключову роль у своєму процесі Blue Line, сприяючи успіху галузі через точну метрологію та якісні рішення. Крім того, прагнення компанії до досконалості виходить за рамки простого забезпечення, оскільки вона активно бере участь у спільних підприємствах. Унікальна в усьому світі лабораторія додатків компанії не тільки сприяє спільним клієнтським проектам і науковим дослідженням, але й служить динамічним центром для практичних демонстрацій. Такий спільний підхід створює насичене середовище для навчання та поширення знань, забезпечуючи переваги аерокосмічної промисловості не лише від передових технологій, але й від спільного розуміння та колективного досвіду.

На мою думку, аерокосмічна промисловість в Індії стоїть на передньому краї інновацій і технологічного прогресу, використовуючи адитивне виробництво як важливий елемент у своєму виробничому ланцюжку. Використовуючи найсучасніше вимірювальне та контрольне обладнання протягом усього виробничого процесу, галузь може досягти негайних коригувальних дій, збільшити врожайність і оптимізувати використання ресурсів. Завдяки постійним інвестиціям у високоякісне метрологічне та дослідницьке обладнання аерокосмічний сектор може забезпечити безпеку та якість своїх заплутаних і складних компонентів, ще більше зміцнюючи свої позиції лідера в технологічних інноваціях.