Американские инженеры напечатали на 3D-принтере металлическую форму массой около двух тонн, предназначенную для производства более легких дверей пассажирских самолетов. Проект выполняется в рамках программы NASA HiCAM, которая направлена на ускорение производства композитных конструкций для коммерческой авиации и снижение массы самолетов.
Получившаяся форма Stamp Form Die представляет собой крупный металлический блок высотой около 1,8 метра. Его создавали методом дуговой аддитивной печати проволокой — WAAM. Роботизированная система Arc-1 послойно наплавляла металл, а весь процесс занял около восьми недель.
При создании формы использовали сразу два вида стали. Внутренние части сделали из обычной стали, чтобы обеспечить необходимую прочность, а поверхность — из нержавеющей, устойчивой к износу и коррозии. Внутри также предусмотрели изогнутые каналы для охлаждения и нагрева, повторяющие форму инструмента. Это должно помочь контролировать температуру во время производства деталей.
Форма нужна для штамповки горячих листов термопластичного композита. Из них планируют изготавливать легкие авиационные двери. Такой подход позволяет заменить часть традиционных металлических деталей композитными материалами, которые обладают меньшей массой.
Создание подобного инструмента обычными методами требует литья, ковки и последующей обработки металла. В рамках проекта инженеры проверяли, сможет ли 3D-печать крупногабаритных форм сократить время и затраты на их производство.
Перед окончательной обработкой специалисты провели 32 компьютерных моделирования, чтобы проверить поведение конструкции при охлаждении и снизить риск деформации. Затем готовую форму дополнительно обработали: сняли временные ребра жесткости и провели термообработку.
Разработчики рассматривают эту работу как испытательный проект. По их словам, похожую технологию крупногабаритной печати можно применять не только в авиации, но и при изготовлении инструментов для автомобильной промышленности, энергетики и других отраслей.
Читайте также:
«Ростех» напечатал титановые детали для стрелкового оружия на 3D-принтере
Аэрозольный принтер научился наносить электронные схемы на изогнутые поверхности
3D-принтер с углеволокном поможет напечатать до 10 тысяч корпусов дронов в месяц