航空航天部件制造指南
提高航空航天和国防产品开发的4种方法,使用速度、部件减少、多种制造方法和质量保证
航空航天和国防工业以生产复杂和先进的产品而闻名——喷气发动机、飞机、火箭、卫星、无人机等等——这些产品在高度监管的环境中快速运行。毫无疑问,速度、复杂性和策略遵从性这些因素在制造过程中起着关键作用。本设计技巧探讨了如何通过以下方法改善航空航天开发周期:
- 用数字化制造加速生产
- 减少组件,有助于轻量化部件设计,减少整体装配中的项目,并降低成本
- 使用一系列的制造方法和材料,可以加速开发并为您的设计增加价值
- 简化质量和合规性保证
1.使用数字化制造加速产品开发
在Protolabs,我们理解速度的重要性。与公司广泛合作航空航天和国防工业多年来,我们加速了一系列金属和塑料航空航天部件和产品的开发,包括:
- 热交换器
- 集合管
- 涡轮泵
- 液体和气体流动部件
- 燃油喷嘴
- 保形冷却通道
我们成功的驱动力之一是通过经验和数字制造工具的严格开发。bepaly在线赌博我们已经找到了与自主数字工具和实际应用工程师合作的正确组合,以满足航空航天需求。
当与许多制造商开始数字化制造过程时,可以很容易地将CAD文件上传到多个在线报价工具中。
不幸的是,一些制造商的在线报价工具没有考虑到所有的后端需求,或提供制造商的所有流程。这就是我们选择提前的地方,以便零件或项目所需的每一步都反映在最初的报价中。
当使用在线数字工具时,引用软件可以大大加快开发和生产周期。
然而,为了充分利用这些工具,请确保您使用的软件(和制造商)包括以下内容:
- 考虑构建或项目的所有需求和步骤
- 提供所有可用的工艺和材料
- 提供训练有素和经验丰富的员工,多年的制造经验
航空航天和国防工业面临的主要挑战是按时交付和质量。业内人士表示,大约80%的订单通常会按时送达。然而,当这些订单按时送达时,大约25%的零件达不到要求的质量。航空航天公司的一个常见抱怨是,供应商承诺以更低的价格交货,但却无法在报价的时间内交货。延迟会导致错过最后期限,并且比从价格更高的供应商开始解决问题要花费更多的成本。
我们的在线,交互式报价系统将您的CAD模型转化为即时设计分析和反馈的报价。你的设计可以重做,以确定过程、材料、时间和成本的理想平衡。这大大提高了效率,因为没有必要每次需要一个零件时都与人交谈。但是,当您需要一个知识渊博的人在您身边时,我们有一个应用程序工程师团队,随时准备备份我们的自动化工具。所有联系人,无论是否是客户,都可以免费访问我们的响应团队,他们了解如何为我们的流程进行设计,降低成本,并回答无数其他技术问题。
2.减少组件,有利于产品设计
出于以下几个原因,您可能希望减少某个部件或产品设计中的整体组件。
首先,轻量化在航空航天领域至关重要。例如,航空公司知道飞行一克重量需要多少盎司的燃料,所以轻微的减少会带来巨大的收益。材料的选择,有时是制造方法,也是这个轻量化方程的因素。但减少零件数量也有帮助。
其次,削减成本很重要。塑料和金属可能很贵,组装时间也很贵。因此,如果设计可以减少组件或部件的数量,这就可以减少材料和组装时间。
考虑到这些轻量化和成本因素,哪些材料最适合用于航空航天部件?钛通常是首选,可通过机械加工和3D打印服务获得。这种轻质而坚固的材料具有优异的耐腐蚀性和耐温性。铝及其高强度重量比使其成为必须支持高负载的房屋和支架的良好候选者。铝也可用于加工和3d打印部件。铬镍铁合金是一种3d打印的金属,是一种镍铬高温合金,非常适合火箭发动机部件和其他需要耐高温的应用。不锈钢也是常见的材料选择。例如,SS 17-4 PH被用于航空航天工业,因为它具有高强度,良好的耐腐蚀性,以及在高达600华氏度的温度下良好的机械性能。像钛一样,它可以加工或3D打印。液体硅橡胶在工业上也有广泛的应用。这种弹性氟硅材料特别适合于燃料和耐油,而光学硅橡胶是一种很好的PC/PMMA替代品。 Common applications in aerospace include soft-touch surfaces, gaskets, seals, and O-rings.
最后,除了轻量化和成本削减问题,航空航天工业还面临着独特的好处和挑战,风险和回报都很高。公司关注开发周期、原型、热测试和生产。因此,虽然减少部件数量有助于减少部件重量和装配时间,但真正节省的是减少与供应链和每个部件的书面记录相关的头痛和开销。在航空航天领域,进入最终产品的每个组件背后都有大量的验证,如材料可追溯性、冲击和感应测试、严格的检查等等。在这样一个受监管的行业中,减少零部件可以通过减少库存、减少需要跟踪的文件以及简化供应链来提供巨大的价值。
3.部署一系列的制造方法,材料
如果你有一个内部机械车间,但必须在一个小空间内处理许多不同类型的制造,你可能会将项目交给外部供应商进行开发工作。找到有能力满足您对质量和速度的高要求的合适供应商是很重要的。你可能知道,但它值得重复,没有普遍的过程或材料。你需要所有的工具来找到最好的解决方案,保持在最前沿。因此,与能够提供一系列制造工艺和材料的公司合作。我们提供CNC加工,钣金加工,注塑成型和六种不同的工业级3D打印(增材制造)方法。beplay体育下载ios此外,您可以从数百种商业级塑料、金属和弹性体中进行选择,适用于原型设计和生产。看到我们的材料比较指南一个完整的列表。
减法工艺和材料:
数控加工方法,特别是三轴和五轴铣削,在今天的制造业中经常使用。对于航空航天工业,常见的材料是6061-T6铝,硬质金属,如304,316和17-4PH不锈钢,以及钛。
不常见的是许多商店的尺寸和几何尺寸和公差(GD&T)能力。虽然客户通常会说明所需的公差,但寻找那些说明他们可以交付的尺寸和GD&T的公司。
大多数航空航天客户都有复杂的零件,这些零件甚至比我们的自动化加工设备所能处理的还要先进。
为了解决这个问题,我们引入了高要求或精密加工选项,可以适应更大的零件和更复杂的几何形状。随着项目向最终用途生产的进展,这种选择可以重复可靠地交付更复杂的部件,从而帮助我们的航空航天客户。此外,这种高要求的选项能够读取CAD文件和图纸,适应具有更复杂功能的较大部件,提供更严格的公差,执行二次操作,并提供质量报告选项。
有关这些高要求或精密加工选项的详细信息,包括公差,最小和最大零件尺寸,以及其他设计指南,请访问我们的bepaly下载软件 .另外,请访问我们的网站bepaly不给提现么 用于数控铣削。
增材制造-工艺和材料:
相当数量的航空航天和国防部件是金属。因此,当涉及到金属3D打印或增材制造时,最常见的材料是铬镍铁合金718,铝合金AlSi10Mg,不锈钢(304 & 17-4),钛和钴铬(CoCr)。同样,这里的区别将是可用的材料和增材制造工艺。
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我们使用多种添加剂工艺:立体光刻,直接金属激光烧结(DMLS),选择性激光烧结,Multi Jet Fusion, Carbon DLS和PolyJet。DMLS已被证明是航空航天工业的理想过程,因为它提供:
- 材质范围大
- 增加的功能
- 能够适应复杂和有机的设计
DMLS的构建空间确实有限。但是,我们也提供大尺寸的金属零件。我们可以制造大至31.5英寸的生产级金属部件。X 15.7英寸。X 19.7英寸。(800毫米x 398毫米x 500毫米)。我们最初专注于铬镍铁合金718作为一种材料,以更好地服务于航空航天工业中更大的复杂部件的需求。这种大尺寸金属3D打印,来自我们的GE增材概念激光X-Line机器,也是我们公司如何技术不可知的一个例子,使用机器,设备和工艺来自各种公司。
除了参考的制造方法(减法和加法),我们还提供了一些二级或精加工选项,如果您的设计需要这些应用:
- 后处理加工-用于3d打印金属零件
- 热处理-包括3D打印零件的热处理
- 额外的电镀
- 阳极氧化
- 基本的组装
- 镀铬酸
- 清洁
- 化学镀镍
- 部分标记
- 钝化
- 粉末涂料
- 压紧配合和硬件
- 丝网印刷
如果不同的流程或次要流程需要多个供应商,请记住前面提到的使用一个供应商处理多个流程的好处。作为当地供应商,我们提供多种工艺和材料,以减少时间和成本。
此外,正如我们最近在我们的航空航天制造业趋势报告在美国,航空航天和国防领域的最佳解决方案往往涉及使用多种技术的混合方法。就像一个传统的工具箱包含锤子和钳子一样,今天的先进制造操作也包含加法和减法制造系统和专有技术。
4.依靠质量和合规保证
最后,航空产品设计师和开发人员需要仔细处理政府和安全政策以及合规问题。在这样一个高度监管的行业工作,找到熟悉航空航天需求的供应商是很重要的。在ISO 9001环境中符合美国/ITAR标准的可追溯性、文档、测试和认证部件可以减少大量需要在内部完成、测试或验证的工作。
管理机构一直在制定增材制造的标准,因此确切地知道非传统工艺需要什么可能很难找到。然而,成品部件的标准或认证适用于无论它是如何制造的。你需要确保供应商有经过认证的材料、粉末分析、材料可追溯性等等,这取决于你的需求。
我们已经在数字化制造方法上投入了大量资金,为您提供自动化工具、文档、测试和可追溯性,所有这些都由我们的应用工程师提供支持,为您提供简化和高效的数字化线程。我们在ISO 9001, AS9100认证,美国/ITAR合规的环境中提供以下质量文件和报告选项:
- 材料认证和热批号
- 合格证书(CoC)
- 首件检验(FAI) -包括3d打印部件的AS9102 FAI
- 各种其他检查要求,如三坐标测量机,x射线或CT扫描
最终,我们将与您一起找到最佳的解决方案,并考虑项目的所有步骤。如果您想了解更多信息,请致电877-479-3680与我们的应用工程师联系,并发送电子邮件至(电子邮件保护),或从今天开始您的设计上传3D CAD模型在几小时内收到一个交互式报价。