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航空航天和国防行业生产出低量的高价值产品。车间机械的传统工具阶段创造了一个大型开销,使小型组件和备件的生产成为耗时且昂贵的过程。制造商正在将3D打印作为最终的灵活制造系统来解决这些问题。
短期生产价格昂贵,而且航空航天行业不适合大规模生产,因为它从未期望获得其他工程领域(如汽车行业)所经历的销售量。飞机中的每个专业组件的生产都昂贵,并且工具成本不能在长时间的生产运行中分配。
飞机包含数千个组件,范围从电子设备到塑料按钮和盖子。军用飞机的典型设计过程排除了现成的组件。如果按钮盖破裂或弹簧松动,则工厂将仅收到一件小块的订单。
重新处理是航空航天行业中节省成本的明显目标,解决方案在于灵活的制造系统。3D打印提供了削减短期专业组件生产成本的最佳途径之一。
飞机组件的定制生产
3D打印革命是在制造系统的前沿,似乎非常适合生产复杂和机密的零件。但是,3D打印在提供平凡的组件方面取得了最大的突破,尤其是在备件的生产中。
驾驶舱设计是高度专业化的,并且必须定制控件,以便机组人员可以轻松,快速地访问所有添加的技术。但是,自定义控件要求专业适配器将其连接到受控子系统。3D打印在磨损时为这些元素生产低成本替代品很出色。
一个例子说明了相对平凡的零件如何给3D打印军事生产的入口点在于Northrop Grumman B2-Spirit Stealth Bomber,该轰炸机自1997年以来一直在使用。尽管这架飞机仍然被认为是先进的,但它已经停产了,使更换零件的采购成为复杂的过程。
Northrop Grumman B-2 Spirit(Stealth Bomber)是一个最近的例子,说明3D打印如何帮助降低成本并提高更换飞机零件的效率。图片来源:Eugene Berman/Shutterstock.com
Airforce生命周期管理中心负责保持军事设备可服务,并且当B2驾驶舱中的按钮盖出现时,它们遇到了问题。app亚博体育所讨论的按钮是机身安装式配件驱动器的切换开关。
即使承诺在其中20个封面的订单(仍在使用的每个B2-sprits)中,也没有将开关盖的成本降低到合理的水平。3D打印将这20个单位的价格降低至4,000美元。
备件
为军事设备的备件制造不再生产成为3D打印的强大利基市场。app亚博体育军方的大型供应商正在创建增材制造部门来捕获这项业务,这在传统制造方法上在财务上并不可行。
国防制造巨头GE现在有GE添加剂迎合军队的替代成分需求的部门。
小型制造商还通过赢得武装部队的短期生产合同来提高。例如,利基制造商Stratasys通过与SIA工程组,飞机维护操作。每当SIA工程师确定对更换组件的要求时,Stratasys都可以通过3D打印以低成本生产它。
空军大量参与从3D打印专家那里采购备件。飞机上轻和小配件的要求意味着任何飞机中定制元件的发生率很高。
但是,在这方面,飞机并不是唯一的。装甲战车和潜水器具有类似的限制,这需要单独设计和安装在紧密的空间中。武装部队的其他分支机构还将受益于包括增材制造商在内的供应链。
参考和进一步阅读
Sertoglu,K。(2020)美国空军将适合B-2 Stealth Bomber的第一个3D印刷部分。[在线] 3D打印行业。可用网址:https://3dprintingindustry.com/news/america-makes-launches-four-new-project-calls-with-2-1m-in-awards-174172/(于2020年8月10日访问)。
Davies,S。(2020)添加剂飞行解决方案将获得AS9100D质量管理认证,用于为航空航天市场提供3D印刷零件的供应。[在线] TCT杂志。可用网址:https://www.tctmagazine.com/addistive-manufacturing-3d-printing-news/addived-flight-solutions-receives-as9100d-quality-managemen/(于2020年8月10日访问)。
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