Постобработка пластиковых изделий после 3D печати в авиационной промышленности
Содержание
Введение
Инновационная компания по производству авиационной и аэрокосмической оснастки уже более 40 лет специализируется на поиске надежных решений для аэрокосмической промышленности.
Этот кейс демонстрирует повышение производительности, достигаемое на сложной рукоятке портативного высокоточного сверлильного станка. Революционная технология сверления используется для сверления отверстий в высоконагруженных конструкциях самолетов, что делает эту производственную задачу более эффективной. Эргономичные пневматические ручки были напечатаны на 3D-принтере с использованием технологии SLS и прошли постобработку с помощью оборудования PostPro3D от AMT. Возможности аддитивного производства компании сосредоточены на повышении производительности.
Задача
Портативный инструмент, который используется в производстве, имеет пневмодвигатель мощностью 2,5 л.с., и весь сжатый воздух проходит через металлическую ручку. Металлическая ручка стала проблемой для рук оператора из-за температуры, так как металл хорошо накапливает тепло и держит его. Кроме того, на практике подобные инструменты часто падают на пол, и из-за материала и сложной формы рукоятки их замена является дорогостоящей операцией. Более того, каждый раз, когда ломается ручка, происходит значительный простой по времени и задержка в производительности, поскольку замена занимает от нескольких часов до нескольких дней. Хрупкость деталей стала серьезной проблемой в производственной цепочке, поэтому был акцент на поиск решения, позволяющего заменить ручку инструмента конструкцией и материалом, отвечающими следующим критериям:
- Возможность иметь комплексную внешнюю форму (сложная геометрия);
- Возможность иметь сложную внутреннюю геометрию (каналы);
- Низкая теплопроводность (исключить перегрев ручки);
- Прочный материал, успешно прошедший тестовые испытания.
Решение
Сконцентрировавшись на разработке решения для производства прочных деталей на 3D-принетере напечатали пневматическую ручку, используя стеклонаполненный нейлон. Выбор материала решил ключевую из поставленных задач, а именно, был закрыт вопрос с перегревом ручки.
Однако, поверхность изделия имела пористую структуру с шероховатой поверхностью, и не соответствовала требованиям ударопрочности.
Ручка, напечатанная на 3Д принтере (слева), и ручка после процесса постобработки от AMT (справа).
После этого было принято решение осуществить постобработку детали на оборудовании AMT PostPro3D, чтобы изделие соответствовало всем необходимым критериям поставленной задачи. Как результат, после постобработки изделие прошло испытание на прочность, и подтвердились улучшенные физические характеристики продукта.
SLS печать позволяет создать более прочные детали по сравнению с другими аддитивными методами. PostPro3D от AMT является дополнительным этапом, специальной технологией постобработки поверхности изделий, которая увеличивает долговечность термопластичных деталей.
Более того, результат данной постобработки не увеличивает вес деталей, что позволяет сохранять жесткие допуски по размерам. К другим дополнительным преимуществам внедрения оборудования AMT PostPro3D можно отнести улучшенный внешний вид детали, упрощение процесса постобработки и снижение степени шероховатости поверхности, ну и естественно, снижение затрат на сервисное обслуживание запасных частей и деталей в данной отрасли.
Результат
После постобработки на оборудовании AMT PostPro3D деталь приобрела визуальные изменения. Пористая структура, которую имела ручка после процесса 3Д-печати, полностью сгладилась, и это свидетельствовало о том, что шероховатость поверхности была убрана.
Краткое описание технологии от AMT: в результате физико-химического процесса воздействия на изделие под определенной температурой и в замкнутом контуре, происходит перераспределение материала по поверхности, и создается некий «эффект запечатки», который превращает послойно-созданное изделие в целиковое.
Ручку, которая прошла процесс постобработки, подвергли серии испытаний на прочность. Использование AMT PostPro3D продемонстрировало повышение долговечности деталей в сравнении с деталями, напечатанными на 3D-принтере без постобработки. Этот тест наглядно показывает, как PostPro3D улучшает механические свойства деталей, что имеет приоритетное значение в аэрокосмической отрасли с точки зрения увеличения срока службы деталей.
Детали после испытания на ударную вязкость (проверку прочности). Слева напечатанные на 3Д принтере, справа – детали после постобработки AMT
Видео с наглядной презентацией результатов
Заключение
В целом, результаты были именно тем решением, которое искала компания. Появилась возможность получать прочные, воздухонепроницаемые, водонепроницаемые, функциональные детали конечного использования, которые производятся с соблюдением требований по механической прочности и повторяемости результатов, что снижает общие затраты и дает возможность масштабировать производство, и автоматизировать его.
Детали, обработанные на AMT PostPro3D, не проявляют цитотоксического эффекта, поэтому они с легкостью проходят сертификацию для медицинской отрасли. Никакого образования плесени, или коррозии позволяет использовать постобработку не только для производства оснастки, но и для конечных деталей авиационной техники.
Заказать AMT PostPro 3D или другую подобную систему по этой ссылке
По все вопросам вас с удовольствием проконсультируют наши специалисты, обратится к ним можно любым удобным способом:
- По электронной почте: [email protected]
- Через чат на сайте
- Телефону: 8 (800) 500-33-91
- Или оставив заявку на любой странице нашего сайта