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3D列印航天航空應用大補帖|推薦Stratasys

 前言 

隨著工業4.0時代的到來,航空航太企業也紛紛採用3D列印技術,應用3D列印生產軍備零件、製造飛機零件或3D列印無人機等。美國塑料3D列印大廠Stratasys憑藉高性能材料、國際認證優勢,加上與行業領導者合作開發新的材料和工藝,革新航太積層製造流程。小編整理最新航天航空、軍事3D列印應用大補帖,透過精彩案例了解更多!<延伸閱讀:認識Stratasys航天航空3D列印材料、技術及認證篇章

▼ Stratasys 3D列印航天航空、國防應用包括從原型概念、驗證組裝、複合工具到3D列印生產軍備零件以快速維修等。



▼  其中Stratasys 3D列印航太應用在夾具和治具至關重要,因為3D列印技術提供訂製、輕量、高強度夾治具,滿足對精確定位、固定和測試等需求,不僅提高效率又降低成本。


 
Stratasys航空航太3D列印推薦材料:ULTEM™ 9085 resin, ULTEM™ 1010 resin, FDM Nylon 12, FDM Nylon 6


 Stratasys航天航空、軍事3D列印應用領域 

1. 3D列印飛機零部件應用 Stratasys藉高性能3D列印材料(耐高溫、輕量化等),以滿足3D列印製造航空航太零部件等嚴苛要求,包括引擎組件、內部結構件、機翼部件等。
2. 3D列印飛機內飾應用 Stratasys 3D列印飛機內飾零件,藉由訂製化生產減少時間和成本,同時提高零部件性能和可靠性,如座椅部件、遮陽板或窗簾夾與簾頭、指示牌等。<延伸閱讀:飛機飾品內部3D列印應用技術 - 航太  >
3. 3D列印無人機應用 Stratasys 3D列印無人機系統或遙控部件,包括機身外殼、機翼、融合器件等。這種技術可實現複雜幾何形狀的製造,同時提供輕量化和堅固耐用的部件。
4. 3D列印航太應用(零部件及探索器) Stratasys解決方案被用於製造太空探索器的零部件,包括衛星外殼、感測器支架、太陽能板固定件等。這些3D列印航太應用需具輕量化、高強度和抗輻射等3D列印材質特性。
5. 3D列印軍事應用和國防領域 Stratasys國防3D列印應用漸增,如用於製造士兵的個性化裝備、戰術工具和訓練模型,同時還可以用於製造戰鬥載具的部件、飛彈組件和無人系統等3D列印軍備零件。

 更多Stratasys航天航空、軍事等3D列印成功案例 

  3D列印製造飛機零件工裝夾治具應用特殊鑽孔固定座

   



Boom使用Stratasys 3D列印機來創建功能性原型,以便在製造時進行合身檢查及量規,將它們用於固定座以及使用3D列印機製作XB-1原型機飛行時所使用的部件,並用Stratasys Fortus900列印特殊鑽孔固定座。相比機加工,內部採用3D列印節省了近3,700美元的材料成本,並將交付週期從數周縮短至數日。
 

*該案例採用Fortus 450mc、F900 3D列印機+Nylon 12CF、ULTEM TM 9085 3D列印材料


  3D列印飛機內飾零件(低壓空氣管道系統)


 
Senior Aerospace BWT利用 Stratasys F450 3D印表機和ULTEMTM 9085阻燃材料製造超輕型低壓空氣管道系統的開發組件,確保提供客戶穩健、可重複和可追溯的生產過程。與傳統鋁件製造工藝相比,FDM 3D列印技術在零件的重量、成本和交付時間都有巨大的潛力,且安裝設置相對便宜。

  Stratasys全球首架 3D 列印的無人噴射機
 
民用無人機開發商Aurora Flight Sciences 隨客戶需求更頻繁利用 Stratasys® 3D列印技術來創新生產無人機零件和工具。該飛機翼展為2.9米,機身重量僅為6.4千克。共有34個元件,其中26個元件通過3D列印無人機零件製造,占飛機機身重量的80%。而且採用增材製造技術後,這架飛機的建造時間縮短了一半,由於無需模具,顯著縮短交付週期。

*該案例採用Fortus 450mc 3D列印機+ASA、ULTEM TM 1010 3D列印材料

  3D列印製造飛機零件之煙霧收集系統噴嘴


UTC Aerospace Systems飛機結構部門採購Fortus 900 3D印表機,生產大量終端產品的原型元件,使用ULTEMTM 1010高強度3D列印材料重新設計並製造噴嘴。與傳統CNC加工相比,縮短95%時間,降低製造成本63%。

  3D列印製造飛機零件之M3500轉彎傾斜儀器環形外殼

KMC是飛機儀錶系列生產商,同時也是全球最大的通用航空儀器製造商,在製造M3500 轉彎傾斜儀器環形外殼時,他們發現聚氨酯鑄模難以對外殼高度的尺寸規格進行嚴格控制,且需要進行二次人工打磨,於是他們轉而使用Fortus 900 3D印表機和ULTEMTM9085 3D列印阻燃特性材料來製作該部件。
FDM可實現0.0762毫米的極小公差、優於聚氨酯鑄模工藝的尺寸精度,且無需手工打磨,從訂購到交付,500個零件的交付週期從6周縮短至3天。


   3D列印火星探測機器人探測盒原型


 
德國航空航太中心下屬的機器人和機電一體化研究所使用Stratasys FDM Fortus 900 3D印表機,搭配ASA抗UV 3D列印材料製作功能齊全的無人駕駛的火星探測機器人原型。
3D列印技術為該研究所提供低成本、快速且精妙的解決方案,如果使用金屬製作原型,製造過程會變得昂貴且複雜還需要更多的工作和額外的成本。


 航空航天3D列印推薦Stratasys機種 

  Fortus450 mc Fortus900 mc
成型技術 FDM FDM
機款特色 高性能、可滿足複雜部件的列印需求、直觀觸控式螢幕介面         出色的生產量,可重複性和耐久性,以滿足生產車間的嚴苛要求(Stratasys目前列印尺寸最大,材料選擇最全的一款機器)
高性能材 ✔ 尼龍碳纖維複合材料Nylon 12C
✔ 抗化學腐蝕ULTEM™ 1010 列印
✔ 抗靜電耗散PEKK Antero 840CN03
  ✔耐化學性能Antero 800NA等 
✔ 阻燃、煙霧和毒性等級ULTEM™9085 
材料選擇最齊全的一款機器
列印層厚 最薄 0.127 mm 最薄 0.178 mm
成型尺寸 406 x 355 x 406 mm 914 x 610 x 914 mm

 

總結來說,Stratasys於航天航空、軍事3D列印應用包括飛機零件製造、維護和修理等3D列印生產軍備零件、模型和原型製造、機上工具和設備生產,以及3D列印無人機零件製造或3D列印空拍機等。透過3D列印提供更高效、輕量化和個性化的解決方案,同時降低成本和增加設計自由度。

想要瞭解更多Stratasys 3D列印航太應用或3D列印飛機內飾部件解決方案,歡迎 洽詢通業技研 !或延伸閱讀:認識Stratasys航天航空3D列印材料、技術及認證篇章


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