Oct 04, 2020
Advanced Manufacturing Olympics 2020 – F16 Approval Sprint Challenge
TECHNISCHE HERAUSFORDERUNG
Es besteht ein dringender Bedarf, schnell technische Lösungen für die Aufrechterhaltung der Flotte und Infrastruktur der Luftwaffe bereitzustellen. Fortschrittliche Fertigungstechnologien ermöglichen eine schnelle und nachhaltige Produktion; Es ist jedoch schwierig, diese Fähigkeiten zu nutzen, ohne die Zertifizierungsmethoden und Zeitpläne der Luftwaffe bei der Zulassung neuer Materialien, Prozesse und Komponenten radikal zu verbessern. Ausgewählte Approval Sprint-Teams werden bei den ersten jährlichen Advanced Manufacturing Olympics (AMO) gegeneinander antreten, um eine additiv gefertigte Polymer-Ersatzlösung für den schnellen Einsatz einer bestimmten F-16-Flugzeugkomponente zu liefern.
ZIEL
Das Ziel dieser technischen Herausforderung besteht darin, innovative Strategien für die schnelle Entwicklung, Qualifizierung und Bereitstellung von Nachhaltigkeitslösungen zu identifizieren, die neue Fertigungsmaterialien, -prozesse und -komponenten nutzen.
ANWENDUNGSVIDEO
VERWENDETE PRODUKTE / MATERIALIEN
Maschine: Sintratec S2 – Industrieller SLS-3D-Drucker
Drucker-Upgrades: Standardkonfiguration
Material: Sintratec PA12 Nylonpulver , Anthrazit
Slicing-Programm: Sintratec Central2
Designprogramm: SolidWorks 2017
Nachbearbeitung: Standard-SLS-Pulverentfernung – manuelle Entfernung von Massenpulver und Perlenstrahlen. Es wurden zwei Gruppen von Proben ausgewählt, die entweder 1) mit einer Keramikbeschichtung oder 2) mit einer Nickelbeschichtung weiter beschichtet werden sollten
ZEIT ZUM DRUCKEN
- Die SLS-Drucktechnologie ist bei dicht gepackten Chargen wirtschaftlicher. Die Geschwindigkeiten werden ausschließlich durch die Z-Höhe bestimmt.
- 0,51 Stunden pro Chargenschicht oder 15 Stunden für eine vollständige Charge von 28 Schichten (jede Schicht kann zwischen 1 und 30 Teilen umfassen)
- Durchsatz von 56 Teilen pro Stunde bei 30 Teilen pro Schicht.
INTERNE TESTS
An jeder Probengruppe wurden fünf Tests durchgeführt. Die Prüfstände wurden mit lokal beschafften Materialien hergestellt und im eigenen Haus gefertigt. Die Basisbefestigung wurde in mehreren Tests wiederverwendet.
- Fehlausrichtung: Prüfdorn senkrecht zur Spannachse eingebaut.
- Axialer Griff: Prüfdorn mit gemessener Kraft herausgezogen.
- Falltest: Rig mit Dornen, die aus einer bestimmten Höhe fallen gelassen werden.
- Untertauchen in Öl: Messen Sie die Masse vor und nach dem Untertauchen in Öl bei erhöhten Temperaturen.
- Entflammbarkeit: Flamme auf die Unterseite des Teils legen und dann brennen lassen.
INTERESSANTE NOTIZEN
Der Sintratec S2 zeichnete sich durch die Herstellung reproduzierbarer, robuster Teile aus. Im dichtesten Bauvolumen können 840 Klammern in einer Charge in weniger als 24 Stunden hergestellt werden. Die Ingenieure von 3DChimera untersuchten zwei Beschichtungen, um die Leistung des Basisnylons zu verbessern und den vergleichenden Benchmark-Qualifizierungsansatz zu demonstrieren.
ERGEBNISSE
Die Keramikbeschichtung schnitt in allen Tests mit Ausnahme der Entflammbarkeit nahe an der von PA12 ab. Das mit Keramik beschichtete Teil entzündete sich sofort und schmolz aus den Schraubstockbacken. Aus diesem Grund haben die Ingenieure von 3DChimera das keramikbeschichtete Teil nicht berücksichtigt und es aus Sicherheitsgründen nicht in unsere Einreichung aufgenommen. Die vernickelten Teile schnitten in allen Tests objektiv besser ab als die PA12-Teile. Die Ingenieure von 3DChimera glauben, dass die PA12-Teile eher wie die OEM-Nylonteile funktionieren würden als die vernickelten Teile. Da uns das OEM-Nylonteil nicht zur Verfügung gestellt wurde, wurden sowohl die PA12- als auch die vernickelten PA12-Teile eingereicht.
