Технология гидроабразивной резки внедряет инновации в аэрокосмическую промышленность

Аэрокосмическая промышленность находится на переднем крае проектирования, материалов и производства. Это требует дальновидности и смелости, а также инженеров и производителей, выполняющих тяжелую работу по проектированию, созданию прототипов, тестированию и итерациям. Прототипирование означает быструю итерацию для проверки и снижения рисков новых проектов. Раньше это означало использование отдельной команды моделистов и операторов станков с соответствующим набором специализированного и сложного оборудования.

Компании все чаще изучают лучший вариант производства прототипов — они внедряют новые цифровые производственные инструменты в сам инженерный отдел. Эти инструменты позволяют инженерам создавать прототипы немедленно и на месте, без необходимости привлекать аутсорсинг или прерывать производство.

Это оборудование включает в себя 3D-принтеры, станки с ЧПУ, настольные лазерные резаки и, с недавних пор, настольные водоструйные аппараты. Настольная абразивная гидроабразивная резка — это один из процессов среди растущего числа технологий в категории, известной как цифровые настольные производственные инструменты. Эта концепция открыла новые возможности для аэрокосмических дизайнеров, позволяющие значительно сократить время от первоначальной дизайнерской идеи до конечного продукта. Производство цифровых настольных компьютеров началось более десяти лет назад с настольных 3D-принтеров. Они отлично подходят для создания сложных деталей из различных пластиковых материалов. За ними последовали настольные лазерные резаки, которые могут создавать 2D-детали из мягких, тонких материалов, таких как дерево и пластик. Эти технологии позволили инженерам создать прототипы устройств для гидроабразивной резки, недавно появившихся на рынке, что, наконец, позволило инженерам производить точные детали из любого материала, включая металлы, мягкие и твердые пластмассы, стекло, углеродное волокно или любой композит.

Водоструйные аппараты разрезают различные материалы, направляя воду сверхвысокого давления и абразивные частицы в сопло и распыляя суспензию на заготовку. Поскольку все материалы подвергаются эрозии, гидроабразивная струя позволяет производить точные детали прототипов с отличным качеством поверхности из многих материалов, с которыми не могут справиться 3D-принтеры, лазеры или станки с ЧПУ. Поскольку в гидроабразивных станках используется процесс холодной резки, они безопаснее, поскольку не создают опасных паров и пыли, а также предотвращают тепловое повреждение или деформацию разрезаемых деталей.

Эти инструменты теперь позволяют инженерам в аэрокосмической отрасли создавать прототипы из любого материала, собственными силами, с такими скоростями и циклами итераций, которые раньше были невозможны.

Передача производства прототипов в инженерный отдел

Перенос производства прототипов из отдельного модельного цеха к инженерам может сократить время и риск ошибок, связанных как с созданием прототипа, так и с его итерацией.

Например, внутренняя группа исследований и разработок компанииПрикладная системная инженерия во Флориде занимается разработкой боевых систем для ВВС США и ВМС США. Перед ними стоит ряд задач, в том числе ускорение оборота деталей и приспособлений, снижение затрат на эти быстрые сроки, защита конфиденциальной интеллектуальной собственности и соответствие государственным спецификациям сертификации материалов и процессов.

Компания вручную резала конструкции дронов из углеродного волокна, алюминиевые лонжероны и крепления ракетных крыльев, а также акриловые материалы для корпусов и крышек — операции, которые требовали передачи от инженеров квалифицированным операторам для каждого элемента и итерации.

Чтобы улучшить процесс, они внедрили инструменты для производства цифровых настольных компьютеров, такие какВАЗЕР , новый настольный станок гидроабразивной резки. Келлан Кэннон, техник-электронщик, сказал: «Мы специально купили водоструйный станок, чтобы создавать уникальные и быстрые прототипы, более доступные и эффективные. Важна возможность автоматической настройки этой машины, поскольку она проста в использовании и для ее работы не требуется другой обученный человек».

Гидроабразивные машины используются на этапе проектирования и прототипирования, а также для производства некоторых деталей конечного использования, предназначенных для суровых условий военного времени. Поскольку эти инструменты позволяют инженерам перейти от проектных чертежей к производству файлов для резки G-кода, инженеры теперь могут сами проектировать, производить и повторять детали, вместо того, чтобы передавать проекты и ждать, пока производственные цеха вернут детали прототипа.