За SLM процеса BionicAircraft Fei Teng, LZN Laser Zentrum Nord GmbH Melanie Gralow, ilas - PDF

Консултации за развитие Образование Научни изследвания Нови високоякостни алуминиеви сплави и бионичен дизайн за SLM процеса BionicAircraft Fei Teng, LZN Laser Zentrum Nord GmbH Мелани Гралоу, ilas симпозиум „Ресурсно ефективно производство на функционални компоненти от технологични метали Pforzheim

Програма LZN и ilas Проектът „Bionic Aircraft алуминиеви сплави за SLM процеса Защо AM Technology? Преглед на AM технологията Селективно лазерно топене (SLM) Оптимизиране на ресурсната ефективност в процеса на SLM Al сплави в Bionic Aircraft Екскурзия до Bionics (при адитивно производство) Определение на термини Области на приложение Процедура Bionic в Bionic Aircraft Демонстратори в Bionic Aircraft 2

Laser Zentrum Nord GmbH, Bionic Production AG, Институт по лазерни и системни технологии (ilas) Хамбург, Германия 3

LZN и неговите партньори бяха отличени за постиженията си в областта на производството на добавки. Финалист на наградата за иновации на германската икономика 2014 г., награда за бъдещето на Германия 2015 г., посочена в кръга на най-добрите Източник: AIRBUS Първият допълнително произведен метален компонент в гражданската авиация Materialica Design + Technology Award 2016 3-D- Печат в строителството на граждански самолети Производствената революция излита в Хамбург на 2016 г. (Кат.: Икономика) Следващо поколение Spaceframe Revolution в триизмерен печат за метални компоненти 4

Експерти по светлина Вашето светлинно решение от един източник Кадровият капацитет се разширява в отдели Нови SLM и SLS машини доставени Стратегия Изследване Обучение Развитие Обучение Производство Light Alliance Network 5 3 нови членове

BionicAircraft накратко Bionic Aircraft Project: Повишаване на ресурсната ефективност на авиацията чрез внедряване на технология ALM и бионичен дизайн на всички етапи от жизнения цикъл на самолета Идентификатор на повикването: H2020-MG-1.2-2015 Споразумение за безвъзмездна помощ №: 690689 Консорциум 10 международни партньори 1 университет 2 изследователски центъра 5 индустриални партньори 1 МСП 1 организация на нормализиране Бюджет и продължителност Общ бюджет 7,96 милиона 9/1/16 - 31/8/19 6

Структура на проекта BionicAircraft Структура на проекта 7

Програма LZN и ilas Проектът „Bionic Aircraft алуминиеви сплави за SLM процеса Защо AM Technology? Преглед на технологията AM Селективно лазерно топене (SLM) Оптимизиране на ресурсната ефективност в процеса на SLM Al сплави в Bionic Aircraft Екскурзия до Bionics (при адитивно производство) Определение на термини Области на приложение Процедура Bionic в Bionic Aircraft Демонстратори в Bionic Aircraft 8

Защо AM технологията? Намаляване на разходите Конвенционален дизайн Интегрален AM дизайн Намаляване на броя на отделните части от 14 на 1 Намаляване на производствените стъпки от 18 на 5 Намаляване на производствените разходи с 50% 9

Защо AM технологията? Лека конструкция Конвенционален дизайн Оптимизиран за топология AM дизайн Намаляване на теглото: 35% Намаление на разходите: 20% Разследванията са финансирани от бюджета на Федералното министерство на икономиката и технологиите (BMWi), FKZ 20W1305G. 10

Общ преглед AM технологии метална пластмаса Селективно лазерно топене (SLM) Електронно лъчево топене (EBM) Селективно лазерно синтероване (SLS) 3D печат Стереолитография (SL) Моделиране на поли джет (прах) Системи за подаване на проводници Лазерно лъчево топене Моделиране на разтопено отлагане (FDM) Тел Подаване Електронни лъчи Топене на облицовъчни технологии Технологии за добавки Производство Системи на накрайници Метално отлагане на микрокапчици 3D отпечатване на метал (DirectMetal) Лазерно отлагане на метални хибридни системи Ламиниране Технологии Multi Jet Моделиране Контролирано метално изграждане DMG Mori Sauer Lasertec Lumex Layer Laminated Производство Форма на изходния материал, енергиен източник, атмосфера, входящ материал 11

Селективно лазерно топене (SLM) Материали в SLM технология Неръждаема стомана, инструментална стомана Ti сплави (TiAl6Nb7, TiAl6V4) Нанесете прах Нарязване 3D CAD Инконел и кобалт-хром сплави Алуминиеви сплави Източник на експозиция: Leistner понижаващ компонент разопаковане 12

Оптимизиране на ресурсната ефективност в процеса на УУЗ Разработване на процес Оптимизиране на ефективността на ресурсите в адитивното производство Нови материали Бионичен дизайн + оптимизация на топологията 13

Al сплави в Bionic Aircraft Високоякостна сплав Al-Li в ALM Напрежение при опън> 550 MPa Удължение при скъсване> 7% Понятия за материали Търговска сплав Al-Cu-Li сплав Cu-адаптирана сплав Al-Cu-Li Al-Mg-Li сплав Al-Si-Sc сплав Проверка/оценка на материалите Обработваемост Прахообразни свойства Възприемчивост към горещи/напрегнати пукнатини Възприемчивост към порите Възпроизводимост Механични свойства Избрана е концепция за материала Оптимизиране на производителността чрез оформяне на греда Термична обработка 4 пъти набор от параметри 3x оптимален набор от параметри Без WB 14 микроструктура механични свойства микроструктура механични свойства

Концепция на материала: AlSiSc Първа обработка на Al-Si-Sc в проекта BionicAircraft Прахообразна характеристика SLM процес и оценка на механични параметри EOS GmbH 10x10x10mm 3 ρ = 99,96% куб с пресечена пирамида 15

Оптимизиране на ресурсната ефективност в процеса на УУЗ Разработване на процес Оптимизиране на ефективността на ресурсите в производството на добавки Нови материали Бионичен дизайн + оптимизация на топологията 16

Обяснение на термините Създаване на думи от биологията и технологиите Абстракция на природните принципи Идеята за пренасяне на биологичните принципи към технологията е централният елемент на биомиметиката. VDI 6220-1 Биологичен модел Принцип Техническо приложение 18

Области на приложение Lotus-Effect Самопочистващи се повърхности Winglets Намаляване на въздушното съпротивление Източник: http://blogs.bu.edu/biolocomotion/ Източник: http://camsoftware.files.wordpress.com Източник: schubiz.marburg-biedenkopf.de Източник: www. hk-phy.org/atomic_world/ Fin Ray Effect Гъвкаво боравене Геко лента Суха адхезия Източник: https://www.welt.de//EOS http://www.spektrum.de Bionics обхваща широк спектър от възможни приложения Материал Процес Структура Повърхности Източник: biokon.de 19

Бионика - Процедура Източник: www.fotos.sc Определение на проблема Търсене на аналогия Принцип разбиране Техническо изпълнение 20

Бионика в областта на материалите Огромна гама от свойства на материала Йерархия www.images.nature.com Градиенти www.asknature.org Композити www.spiegel.de Само няколко основни градивни блока (Vincent 2009) Рециклируем 21

Bionic в Bionic Aircraft Каталог на Bionic Feature (интегриран набор от инструменти на CATIA) Предварително дефинирани, параметризирани бионични характеристики Приложимо за съществуващ CAD модел с едно щракване на мишката Автоматизация на процеса на проектиране Дизайн пространство 22

Демонстратори за валидиране в Bionic Aircraft Demonstrator 1: A330NEO Jack Actuator Bracket Bionic дизайн, осигуряване на качество, концепции за ремонт и рециклиране Demonstrator 2: A340 Концепции за осигуряване на качеството на хидравличния блок, ремонт и рециклиране Demonstrator 3: A350XWB T-Mount Fitting Bionic design 23

Обобщение и перспективи Спецификации бяха дефинирани и бяха избрани трима демонстратори за валидиране. Създаден е работен поток за Bionic Design Toolset и Bionic Design Catalogue. Първата висококачествена Al сплав е изградена и оценена. Тестовият стенд на SLM е конфигуриран и работи Bionic Design Al-Li или Al -Si базирани сплави SLM- изпитателен стенд Първи образци Bionic Aircraft 24