Piper giảm chi phí và thời gian dẫn đầu của công cụ hydroforming cho máy bay cá nhân

Piper giảm chi phí và thời gian dẫn đầu của công cụ hydroforming cho máy bay cá nhân

Piper Aircraft cung cấp các máy bay huấn luyện một động cơ và động cơ đôi, máy bay cá nhân và kinh doanh hiệu quả. PiperJet Altaire là máy bay phản lực cánh quạt một động cơ đang được Piper phát triển, có sức chứa một phi công và năm hành khách. Nó có tốc độ hành trình dự kiến là 360 hải lý/ giờ và tầm hoạt động 1.300 hải lý.

Piper đang sử dụng hroforming để sản xuất hàng trăm thành phần cấu trúc nhôm của máy bay như khung bên trong, khung, da,... Trước đây, công ty đã gia công các công cụ dạng nhôm đẻ sử dụng cho máy bay hydroforming. Gia công các công cụ dạng phức tạp hình học rất tốn kém do cần thời gian thiết kế lập trình mọi bộ phận, chi phí cao về thời gian máy và lao động lành ngề cho máy điều khiển số máy tính (CNC) và lãng phí vật liệu đáng kể liên quan đến gia công.

Fred Jones, Nhà thiết kế công cụ chính cho Piper, đã có ý tưởng sử dụng các công cụ Mô hình lắng đọng Fuse (FDM). Công nghệ FDM là một quy trình sản xuất phụ gia, xây dựng các bộ phận nhựa theo từng lớp, sử dụng dữ liệu từ các tệpCAD. Ông xác định rằng FDM polycarbonate (PC) có thể chịu được áp lực hydroforming từ 3.000 đến 6.000 psi, phù hợp để hình thành tất cả các bộ phận cấu trúc do Piper sản xuất. Đối với các ứng dụng hydroforming liên quan đến áp suất cao hơn, các công cụ hydroforming ULTEM 9085 có thể chịu được tới 10.000 psi.

Cùng với nhau, Jones và Kỹ sư sản xuất Jacob Allenbaugh đã làm việc với Vince Denino, Giám đốc tài khoản cho các giải pháp tạo mẫu, Birmingham, Alabama, để xác định máy FDM phù hợp cho công ty. Piper đã sản xuất hàng chục công cụ tạo hình hydroforming cùng với tuyến đường và máy khoan với máy Fortus của họ. Trong quá trình hydroforming, tấm kim loại được ép vào công cụ biểu mẫu để buộc nó có hình dạng cuối cùng. Piper làm cho các công cụ biểu mẫu PC lớn hơn một chút so với các công cụ bằng nhôm vì PC có độ lệch lớn hơn một chút so với nhôm. Sau khi hình thành, tuyến đường và thiết bị khoan sau đó được sử dụng như một hướng dẫn cho các hoạt động định tuyến và khoan kết thúc phần.

Piper đã đạt được sự tiết kiệm đáng kể thời gian đầu bằng cách sử dụng các công cụ biểu mẫu FDM. Máy tính FDM có thể nhanh hơn nhiều so với máy CNC và không yêu cầu người vận hành tham dự. Chất thải vật liệu với FDM ít hơn nhiều so với gia công CNC vì vật liệu hỗ trợ FDM thường ít hơn 20% tổng số.

FDM cũng cung cấp tiềm năng cho các cải tiến thiết kế trong tương lai trong các bộ phận kết cấu. Quá trình gia công CNC vốn đã giới hạn các hình học có thể được gia công trên các công cụ biểu mẫu, từ đó hạn chế hình học của các bộ phận đã hoàn thành. Allenbaugh tin rằng có thể chế tạo một chiếc máy bay hiệu quả hơn bằng cách di chuyển đến các bộ phận phức tạp hơn và có hình dạng hữu cơ sẽ được chế tạo bằng công cụ biểu mẫu FDM. Piper cũng đang xem xét tiềm năng xây dựng các bộ phận sử dụng cuối FDM phi cấu trúc cho Altaire và các máy bay khác.

Share: