Symulacja druku 3D przywraca historię do życia.


Pośród rewolucji technologicznych panuje tendencja: „pożegnajmy stare, powitajmy nowe”, niezależnie od tego, czy są to autonomiczne samochody, roboty czy drony. Wszystko co nowe jest ekscytujące, ale musimy przyznać, że jest coś pięknego w przeszłości.

The Réplic’Air Association nie tylko doceniło, ale i uczyniło to swoją misją. Utworzone w 2011r.  przez grupę entuzjastów aeronautyki z różnych firm, takich jak Airbus i Safran, stowarzyszenie Réplic’Air poprzez odtworzenie i odbudowę zabytkowych samolotów stara się ożywić ducha pionierów lotnictwa. Obecnie firma pracuje nad przywróceniem do życia koncepcji Dewoitine 551 z 1940r., planując przelot samolotu po raz pierwszy w historii.

Kluczowym elementem sukcesu tego projektu jest współpraca Réplic’Air z Expleo (dawniej Assystem Technologies) i PRISMADD, w produkcji i dostarczaniu unikatowych, wydrukowanych 3D części metalowych do wyposażenia samolotu. Były to części głównie do układu chłodzenia silnika zespołu, składającego się z pięciu bloków rur i zbiorników. Expleo to grupa inżynierów, która pomaga swoim klientom w ich cyfrowej transformacji podczas, gdy PRISMADD jest dedykowana do realizacji części dla klienta – prostych w złożeniu, często poprzez drukowanie 3D.

Jak konstruktorzy stracili 20.000€

Początkowo partnerzy wspierający przeprojektowali i wyprodukowali drukowane repliki 3D dla systemu chłodzenia silnika bez sprawdzenia korzyści wynikających z symulacji. Doprowadziło to do nieprzewidzianych zniekształceń, porowatości i przerw między warstwami (szczególnie z powodu cienkich ścian) – nie wspominając o utraconych godzinach i zmarnowanych materiałach.

Szacuje się, że wyprodukowanie dwóch wadliwych prototypów przyczyniło się do strat wielkości 20 000 €  oraz 1 miesiąca opóźnienia. Aby dotrzymać terminu produkcji w pełni sprawnego samolotu, zdano sobie sprawę, że jedynym sposobem na znalezienie najlepszego rozwiązania w możliwie jak najkrótszym czasie będzie zastosowanie symulacji. W tym celu firma Expleo skorzystała z oprogramowania symulacyjnego, które stosuje do własnych potrzeb związanych z drukiem 3D – oprogramowania symulacyjnego ESI Additive Manufacturing.

Korzyści z zastosowania oprogramowania symulacyjnego

Z zaufaniem do bardzo dużej dokładności wyników symulacji, wynikającej z ponad 10 letniego doświadczenia w zakresie współpracy projektowej z Wytwarzania Przyrostowego przy użyciu usług ESI, zespół projektowy szybko zidentyfikował oraz zmodyfikował źródło problemu przez:

  • zwiększenie grubości ścianek korpusu w określonych obszarach w celu ograniczenia zniekształceń i porowatości cienkich ścian w procesie drukowania 3D,
  • zmiana położenia siatki antypoślizgowej w celu uniknięcia zniekształcenia krawędzi i umożliwienie bezproblemowego, „wodoszczelnego” montażu,
  • dostosowywanie otaczającej strategii wsparcia w celu znacznego zmniejszenia porowatości wywołanej zniekształceniami.

 

Dzięki skutecznej symulacji procesu wytwarzania addytywnego zespół był w stanie ocenić wiele iteracji i uzyskać ulepszony projekt. Symulacja ESI Additive Manufacturing umożliwiła Expleo i PRISMADD prawidłowe opracowanie i wyprodukowanie wszystkich pięciu komponentów, przy pierwszej próbie, w jak najkrótszym czasie i za najmniejszą sumę pieniędzy – co z pewnością spodobało się Réplic’owi.

zniekształcenie siatki antypoślizgowej

Symulacja w ESI Additive Manufacturing pokazuje zniekształcenie siatki antypoślizgowej z powodu nieprawidłowego projektu geometrii i orientacji budowy.

„Nasza współpraca z zespołem ESI pozwoliła nam rozwiązać problemy produkcyjne systemu. Dzięki rozwiązaniu symulacyjnemu ESI Additive Manufacturing byliśmy w stanie podjąć właściwe decyzje o uruchomieniu części układu chłodzenia silnika w możliwie najkrótszym czasie.”
Wilfried DUFAUD współzałożyciel Aura-Aero i członek Replic’Air,
Lider innowacji dedykowanym aplikacjom AM i tematom naukowym