Oct 04, 2020
Olimpíadas de fabricación avanzada 2020: desafío de sprint de aprobación F16
RETO TÉCNICO
Existe una necesidad apremiante de implementar rápidamente soluciones de ingeniería para el mantenimiento de la flota y la infraestructura de la Fuerza Aérea. Las tecnologías de fabricación avanzadas son capaces de producir rápidamente para el sostenimiento; sin embargo, es difícil explotar estas capacidades sin una mejora radical de los métodos y plazos de certificación de la Fuerza Aérea en la aprobación de nuevos materiales, procesos y componentes. Los equipos seleccionados de Approval Sprint competirán en las primeras Olimpíadas de Fabricación Avanzada (AMO) anuales para ofrecer una solución de reemplazo fabricada aditivamente con polímeros para el despliegue rápido de un componente específico de un avión F-16.
META
El objetivo de este desafío técnico es identificar estrategias innovadoras para el diseño, la calificación y la implementación rápidos de soluciones de mantenimiento que aprovechen nuevos materiales, procesos y componentes de fabricación.
VÍDEO DE APLICACIÓN
PRODUCTOS / MATERIALES UTILIZADOS
Máquina: Sintratec S2 – Impresora 3D SLS industrial
Actualizaciones de impresora: configuración de stock
Material: Polvo de nailon Sintratec PA12 , Antracita
Programa de corte: Sintratec Central2
Programa de diseño: SolidWorks 2017
Postprocesamiento: Eliminación de polvo SLS estándar: eliminación manual de polvo a granel y granallado. Se seleccionaron 2 grupos de muestras para recubrirlas adicionalmente con 1) revestimiento cerámico o 2) niquelado.
HORA DE IMPRIMIR
- La tecnología de impresión SLS es más económica de ejecutar en lotes densos. Las velocidades están determinadas únicamente por la altura Z.
- 0,51 horas por capa de lote o 15 horas para un lote completo de 28 capas (las capas pueden tener entre 1 y 30 partes cada una)
- Rendimiento de 56 partes por hora a 30 partes por capa.
PRUEBAS INTERNAS
Se realizaron cinco pruebas en cada grupo de muestras. Los bancos de prueba se fabricaron internamente con materiales de origen local. El accesorio base se reutilizó en múltiples pruebas.
- Desalineación: mandril de prueba instalado perpendicular al eje de agarre.
- Agarre axial: el mandril de prueba se extrae con fuerza medida.
- Prueba de caída: Equipo con mandriles dejados caer desde una altura especificada.
- Inmersión en aceite: Mida la masa antes y después de la inmersión en aceite a temperaturas elevadas.
- Inflamabilidad: Se aplica llama a la parte inferior de la pieza y luego se deja arder.
NOTAS INTERESANTES
El Sintratec S2 destacó por producir piezas resistentes y repetibles. En su volumen de construcción más compacto, puede producir 840 abrazaderas en un lote en menos de 24 horas. Los ingenieros de 3DChimera exploraron dos recubrimientos para mejorar el rendimiento del nailon base y demostrar el enfoque de calificación de referencia comparativa.
RESULTADOS
El revestimiento cerámico tuvo un rendimiento similar al del PA12 en todas las pruebas excepto en la de inflamabilidad. La pieza recubierta de cerámica se encendió inmediatamente y se derritió fuera de las mordazas del tornillo de banco. Por este motivo, los ingenieros de 3DChimera fallaron en la pieza recubierta de cerámica y no la incluyeron en nuestra presentación por motivos de seguridad. Las piezas niqueladas tuvieron un rendimiento objetivamente mejor que las piezas PA12 en todas las pruebas. Los ingenieros de 3DChimera creen que las piezas PA12 funcionarían más como las piezas de nailon OEM que las piezas niqueladas. Debido a que no nos proporcionaron la pieza de nailon OEM, se enviaron las piezas de PA12 y PA12 niqueladas.
