Nikon SLM Solutions og Hexagon har redesignet en stor komponent for et Boeing-fly. Gjennom additiv produksjon og design for additiv produksjon (DfAM) kunne både vekten og antall deler reduseres betydelig.
Det dreier seg om en drivstoff-luftseparator, en komponent som mater Airbus A330s hjelpekraftenhet (APU). I prosessen har Hexagons simuleringsdrevne DfAM-verktøy blitt brukt i kombinasjon med Nikon SLM Solutions sin multilaserteknologi. Denne kombinasjonen har resultert i en mer forenklet og mer effektiv prototype av komponenten med betydelig lavere vekt, konsolidering av deler og presise geometriske toleranser. Redesignet resulterte i en vektreduksjon på 75 prosent, fra 35 kilo til mindre enn 8,8 kilogram.
Drivstoff-luft-separatoren er en stor og kompleks komponent som fjerner luft fra APU-drivstofftilførselssystemet, og sikrer at APU-en kan betjene kritiske flysystemer når hovedmotorene er slått av. Den konvensjonelt produserte delen består av mer enn 30 individuelle komponenter som krever manuell sveising og montering. Produksjonsprosessen er arbeidskrevende, noe som resulterer i lange ledetider og begrenser mulighetene for designforbedringer.
Drøyt 30 deler ble til en
Det hele startet da Airbus Operations og Nikon SLM satte i gang en forskningsstudie for å optimalisere produksjonen og ytelsen til luftseparatoren. De skapte en nyskapende prosess som brukte Nikon SLMs nyeste NXG XII 600-system for å forenkle produksjonen, redusere ledetiden og strømlinjeforme installasjonen.
Ved å bruke Hexagons MSC Apex Generative Design-programvare ble de over 30 individuelle komponentene konsolidert til en enkelt lettvektsdel som møtte alle de nødvendige strukturelle og ytelsesstandarder. Hexagons Simufact-simuleringsverktøy ble deretter brukt for å optimalisere utskriftsprosessen og forutsi komponentdeformasjon, og sikre at nøyaktige geometriske toleranser ble opprettholdt. Globale toleranser ble kontrollert til +/- 5 millimeter, mens kritiske funksjonelle overflater ble raffinert til +/- 0,5 millimeter for å sikre sømløs kompatibilitet med flyets drivstoffsystem.
Printet på 68 timer
Den simuleringsdrevne designen muliggjorde optimalisering av delen samtidig som den overholdt de strenge regulatoriske kravene til luftfartsindustrien. Med additiv produksjon ble ledetiden betydelig redusert ved å kombinere flere manuelle prosesser og redusere produksjonstiden. Størstedelen av arbeidet ble produsert på bare 68 timer.
Den reduserte komponentvekten, reduserte produksjonstid og økt effektivitet oppnådd gjennom produksjonsprosessen bidrar igjen til lavere drivstofforbruk.
Mer informasjon om denne kundecasen kan lastes ned fra nettstedet til Nikon SLM Solutions.
