可持續(xù)生產(chǎn)丨“硬核”FDM 3D 打印鉆孔導(dǎo)向器助力超音速飛行

Boom Supersonic通過實現(xiàn)可持續(xù)超音速飛行，重新定義了商業(yè)航空旅行。作為Boom公司久負(fù)盛名的商務(wù)班機，Overture致力于在速度、安全性和可持續(xù)性方面達到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 ? Overture使用100%可持續(xù)航空燃料，從而實現(xiàn)凈零碳排放，同時飛行速度可達當(dāng)今最快客機的兩倍。XB-1是該公司2020年推出的一款演示飛機，目前正在進行凈零碳排放飛行測試。 ? 挑戰(zhàn) ? 想要連接XB-1演示飛機的各種零件就需要在機身結(jié)構(gòu)上鉆出大量孔洞。單獨鉆孔非常耗時，因為要對每個孔洞進行定位。除此之外，在動力鉆孔過程中，還需要夾具來支撐鉆孔工具，并為每個孔洞支撐起正確的角度。鉆孔導(dǎo)向器是一個切實可行的解決方案，但傳統(tǒng)的金屬導(dǎo)向器成本高昂，同時交付周期漫長 ? 解決方案 ? Boom公司工程師3D打印了多孔洞鉆孔導(dǎo)向器，用于在機身結(jié)構(gòu)的較大區(qū)域內(nèi)精準(zhǔn)定位緊固件孔洞 ? 這款多孔洞鉆孔導(dǎo)向器由Fortus 450mc?和F900?打印機使用FDM? Nylon 12CF碳纖維和ULTEM? 9085樹脂材料打印而成。 ? 此類堅固剛硬的熱塑塑料具有足夠的強度和硬度，可支撐動力鉆孔工具，同時能夠精準(zhǔn)定位孔洞。 用于生產(chǎn)XB-1演示飛機的3D打印鉆孔導(dǎo)向器樣品 效果 ? 僅以一臺典型的鉆孔導(dǎo)向器為例，Boom便節(jié)省了近3,700美元(約24,000RMB)的材料成本，并將交付周期從數(shù)周縮短至數(shù)日。到目前為止，在生產(chǎn)XB-1演示飛機的過程中，已采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)超過700臺孔導(dǎo)向器，節(jié)省的材料成本十分可觀。相比機加工，內(nèi)部采用3D打印而節(jié)省的交付時間對生產(chǎn)計劃也帶來了非常積極的影響。 通過XB-1機身上的碳纖維增強塑料(CFRP)和鈦合金疊層，用于鉆緊固件鉆孔的3D打印鉆孔導(dǎo)向器

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Nexa3D 利用 KVG 擴展了 3D 打印技術(shù)，用于國防應(yīng)用

15 臺全新高速擠出（HSE）系列3D打印機添加者 KVG型促進國防的可部署制造。 ? HSE 180 和 HSE 280i 型號可直接在現(xiàn)場提高高精度部件的生產(chǎn)。 ? 收購隨之而來 Nexa3D的的購買 Essentium（Nexa3D公司），增強其材料組合和高速打印能力。 源 （美國商業(yè)信息） ? 值得注意的引述： ? “我們很高興將更多的Nexa3D的HSE系列3D打印機添加到我們的產(chǎn)品群組中，并將這些系統(tǒng)集成到我們的運營中。 - 約翰·，KVG創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 ? “將我們的 HSE 180 和 HSE 280i 模型部署到 KVG 證明了我們致力于突破 3D 打印技術(shù)界限的承諾。” ? - 伊莉莎·泰佩爾， Nexa3D 首席政府官 我們的看法： ? Nexa3D和KVG之間的合作有望徹底改變?nèi)蜍娛潞蛧啦考闹圃旆绞健Ｍㄟ^利用尖端的3D打印技術(shù)，此次合作不僅強調(diào)了敏捷制造解決方案在關(guān)鍵領(lǐng)域日益增長的重要性，而且還體現(xiàn)了技術(shù)戰(zhàn)略投資如何提高運營效率和準(zhǔn)備程度。隨著對快速、現(xiàn)場制造的需求不斷攀升，這些舉措對于在競爭日益激烈的國防工業(yè)中保持領(lǐng)先地位至關(guān)重要。Nexa3D和KVG的這一舉措可能會激發(fā)其他行業(yè)進一步采用先進的制造技術(shù)，以尋求類似的效率提升。 ?

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緬因州空軍國民警衛(wèi)隊使用Essentium技術(shù)提高戰(zhàn)備狀態(tài)

第101空中加油聯(lián)隊印制飛行控制維修訓(xùn)練輔助器材，幫助維持警衛(wèi)的熟練程度 ? 摘要 ? 緬因州空軍國民警衛(wèi)隊第101空中加油聯(lián)隊（ARW）使用Essentium高速擠壓（HSE?）3D打印平臺和Essentium PCTG打印飛行控制維修訓(xùn)練輔助工具，以幫助維護 ? 傳統(tǒng)警衛(wèi)的熟練程度。這些訓(xùn)練輔助工具： ? ?提供對稀有零件的快速和可重復(fù)訪問 ?通過加強訓(xùn)練減少飛機墜落的情況 ?提高飛行關(guān)鍵維修的安全性 概述 在第101次ARW，傳統(tǒng)警衛(wèi)每月有一個周末參加飛機維修訓(xùn)練。在那些日子里，他們專注于職業(yè)培訓(xùn)，包括走過各種部件的維修過程，以提高他們的熟練程度和經(jīng)驗。 ? Jason Howes軍士長解釋道：“擁有訓(xùn)練有素的警衛(wèi)是沒有價值的。”?！八麄儚哪軌虬咽址旁诋a(chǎn)品上，了解結(jié)果會是什么樣子，以及獲得肌肉記憶中獲得的信心是非常寶貴的?！? ? 當(dāng)傳統(tǒng)的警衛(wèi)沒有得到熟練的訓(xùn)練時，后果可能是嚴(yán)重的。不正確的維修可能會永久損壞飛機零件，需要更換。如果它在供應(yīng)鏈中不可用，可能會導(dǎo)致飛機墜毀。在最壞的情況下，如果零件沒有正確修復(fù)，并且這是飛行安全問題，您可以失去了飛機，甚至失去了生命。 ? 挑戰(zhàn) ? 不幸的是，維護周期和飛機維修并不總是與訓(xùn)練周末一致。在沒有飛機維修的日子里，傳統(tǒng)的警衛(wèi)必須閱讀技術(shù)數(shù)據(jù)理解指導(dǎo)，然后在庫存材料而不是實際零件上執(zhí)行該過程。雖然這種方法在為警衛(wèi)做準(zhǔn)備，對實際零件進行培訓(xùn)，使他們有信心準(zhǔn)確快速地修理零件。 ? 傳統(tǒng)警衛(wèi)訓(xùn)練的一個部件是外側(cè)副翼平衡片。這個部件是一個關(guān)鍵的飛行控制部件，有幾個鉸鏈點連接到飛機硬件上。這些連接點經(jīng)常磨損，要進行維修，警衛(wèi)必須加工新孔，安裝襯套，檢查精度，并安裝它們，使外側(cè)副翼平衡片恢復(fù)到原始出廠規(guī)格。然而，備用副翼平衡片的使用極為有限，通常僅用于現(xiàn)實世界的維修需求。再加上軍事單位常見的人員流動，副翼平衡片中留住經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員可能很難維持。 ? 解決方案 ? 為了確?，F(xiàn)有的警衛(wèi)能夠熟練地修理外側(cè)副翼平衡片，第101 ARW創(chuàng)建了一個訓(xùn)練輔助工具。使用這個零件的比例模型，警衛(wèi)可以使用適用于組件的技術(shù)數(shù)據(jù)來修復(fù)它，就像他們擁有實際零件一樣。 ? 使用Essentium HSE 180 ST 3D打印機，第101 ARW的工程師在一個周末內(nèi)創(chuàng)建了培訓(xùn)輔助工具。對該零件的唯一要求是，當(dāng)鋁部件壓入其中時，它必須保持其尺寸。由于成本低、表面光潔度好和沖擊強度高，第101屆ARW的工程師選擇使用Essentium PCTG。 Howes解釋道：“對于這個應(yīng)用程序，我們選擇Essentium而不是其他打印機，因為它打印速度更快，外部尺寸更準(zhǔn)確?！?。“材料成本也比較低?！? ? 成果 ? 自從訓(xùn)練輔助器材投入使用以來，使用過輔助器材的警衛(wèi)給予了積極的反饋。由于它是一個復(fù)制品，對援助的訓(xùn)練很好地轉(zhuǎn)化為實際的組成部分。這一寶貴的工具也引起了當(dāng)?shù)仄渌娛虏块T的注意，如緬因州陸軍國民警衛(wèi)隊，他們開始要求為他們的旋轉(zhuǎn)飛機提供類似的訓(xùn)練輔助設(shè)備。HSE目前被用作跨職能部隊的乘數(shù)，可以塑造整個聯(lián)合部隊的未來戰(zhàn)備狀態(tài)。 ? 訓(xùn)練有素的警衛(wèi)可以延長飛機零件的使用壽命，減少飛機墜落的情況，消除飛行安全問題，甚至防止人員傷亡。像外側(cè)副翼平衡翼片輔助這樣的訓(xùn)練輔助設(shè)備可以具有這樣的價值，對于第101次ARW的工程師來說，這只是一個開始。

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光學(xué)案例|交通運輸 - 三維掃描并逆向游艇備件

Tollycraft游艇年代久遠(yuǎn)，節(jié)流閥損壞，但缺少原始零部件。CAD Micro公司使用ATOS Q對游艇的節(jié)流閥進行掃描，并將生成的STL數(shù)據(jù)用于精確的3D打印，制作所需備件。 ? 本章，我們的合作伙伴CAD Micro將展示如何利用ATOS Q進行逆向工程設(shè)計。使用可移動掃描儀對節(jié)流閥進行掃描，并將生成的STL數(shù)據(jù)用于精確的3D打印。 游艇的預(yù)制備件制作 ? CAD MicroSolutions Inc. ?在公海上執(zhí)行了一項特殊的任務(wù)，確切地說，是在一艘1974年的Tollycraft游艇上。這艘游艇中兩根油門桿中的一根已經(jīng)斷裂，必須更換掉。然而，由于制造年代久遠(yuǎn)，非常難以尋找到原始的配件。 ▲圖一：在游艇上進行三維掃描 ? ? ▲圖二：不完整的節(jié)流閥桿 ATOS Q生成可靠的STL數(shù)據(jù) ? 掃描數(shù)據(jù)的質(zhì)量決定了逆向工程是否成功。尤其是，精確細(xì)節(jié)的捕捉以及難以觸及區(qū)域的掃描非常具有挑戰(zhàn)性。 ? ATOS Q搭配ROT480旋轉(zhuǎn)臺可以完美地完成這項任務(wù)。無論是設(shè)備的設(shè)置還是掃描的過程都非?？焖?、簡便。即使在現(xiàn)場需要移動設(shè)備，ATOS Q的掃描結(jié)果也非常出色，可以輕松獲得高精度的掃描數(shù)據(jù)。 ? 「借助ATOSQ的先進技術(shù)，我們能夠精確捕捉到微小細(xì)節(jié)以及深孔區(qū)域，這對逆向工程來說至關(guān)重要。沒有這些，我們就不可能對油門桿進行精確建模?！? ? ——CAD MicroSolutions Inc. ? 將三維掃描數(shù)據(jù)用于3D打印 ? 利用蔡司檢測軟件，可以提供現(xiàn)有節(jié)流閥必要幾何形狀的數(shù)字化副本。生成的STL數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)入逆向工程軟件，用于3D打印。因此，CAD Micro公司可以制作出第二個與原始節(jié)流閥相似的3D打印件。將3D打印部件組裝起來后即可以發(fā)揮其原來的功效。 ?

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使用 XiP 桌面 3D 打印機徹底改變飛行類比

該團隊與MotoCilino的工程專家合作，在創(chuàng)紀(jì)錄的時間內(nèi)將手持式飛行控制器商業(yè)化 ? 在一個速度、準(zhǔn)確性和成本效益至關(guān)重要的行業(yè)中，Yawman Flight ?與MotoCilino工程服務(wù)公司和 Nexa3D 合作，以應(yīng)對設(shè)計和開發(fā)首款用于飛行類比的手持控制器的挑戰(zhàn)。Yawman Arrow 融合了傳統(tǒng)的手持游戲控制器和各種尺寸飛機上的獨特飛行控制。Arrow 專為精度和多功能性而設(shè)計，將傳統(tǒng)的操縱桿、桌面油門象限和方向舵踏板等全部整合到手持式外形中。 ? 其結(jié)果是產(chǎn)品創(chuàng)新和制造效率的突破，XiP桌面3D打印機在取得成功方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。 ? 挑戰(zhàn) ? 快速且經(jīng)濟高效地創(chuàng)建高保真原型，而無需在開發(fā)過程的早期投資工具 Yawman Flight 面臨著在大量時間和預(yù)算限制下創(chuàng)建獨特的飛行模擬器控制器的挑戰(zhàn)。主要目標(biāo)是開發(fā)一種首創(chuàng)的手持式飛行模擬器控制器，并快速、經(jīng)濟高效地完成項目，而無需投資昂貴的注塑模具。此外，該團隊要求所有元件具有高質(zhì)量的表面光潔度和機械性能，因此快速且經(jīng)濟地實現(xiàn)類似注塑成型的質(zhì)量對于項目的成功至關(guān)重要。 ? Yawman Flight 的目標(biāo)客戶群是飛行模擬愛好者和航空業(yè)專業(yè)人士，他們需要高質(zhì)量、逼真的飛行模擬體驗。飛行模擬行業(yè)需要高質(zhì)量的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品能夠滿足零件公差和機械性能的嚴(yán)格規(guī)范，以提供真正逼真的模擬體驗。 ? “XiP 使我們能夠創(chuàng)造出一種最終產(chǎn)品，在表面光潔度和性能方面表現(xiàn)出類似注塑成型的質(zhì)量，但沒有成本和較長的交貨時間。如果我們在原型設(shè)計階段使用另一種制造方法，我們會延遲一年之多。Thomas Nield，Yawman Flight 工程主管 ? 溶液 ? XiP 因其準(zhǔn)確性和打印速度而被證明是完成這項工作的理想工具 Yawman Flight 與 MotoCilino 工程服務(wù)公司合作，在創(chuàng)紀(jì)錄的時間內(nèi)開發(fā)了一款獨特的控制器，經(jīng)歷了 17 次不同的設(shè)計反覆運算，然后在短短幾周內(nèi)驗證了最終組裝。最終的原型控制器由36個不同的元件組成，所有這些元件都是使用xABS3843高性能樹脂在XiP桌面3D打印機上打印的。 ? MotoCilino 的團隊選擇在 XiP 上打印元件，因為打印機的可靠性和高打印質(zhì)量，使用模仿最終生產(chǎn)級 ABS 機械性能的高性能級樹脂。事實上，成品控制器的視覺美感和機械性能與那些模制的元件幾乎沒有區(qū)別。Motocilino 的所有者 Paul Cilino 說：“在 XiP 上打印使我們能夠在使用另一臺桌面 SLA 打印機時將元件交付給 Yawman 團隊所需的時間減半，而且 XiP 上的打印質(zhì)量非常出色。 ? 效益 ? 將上市時間縮短了近一年，并以極低的成本交付了高保真原型 該團隊能夠完成設(shè)計，并快速且經(jīng)濟高效地交付具有類似注塑成型的表面光潔度和機械性能的高質(zhì)量原型。成品元件包括超過 36 個打印元件，所有元件在光潔度和機械性能上都與注塑成型元件幾乎沒有區(qū)別。因此，該團隊現(xiàn)在已準(zhǔn)備好在 2023 年 7 月進行商業(yè)發(fā)布時進行規(guī)?；a(chǎn)，此前在今年早些時候的測試版發(fā)布期間收到了巨大的初始需求。 ?

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速維科技CreatBot助力中國船舶集團第七一三研究所實施工業(yè)4.0戰(zhàn)略，降本增效實現(xiàn)智能制造

Part1速維科技CreatBot助力中國船舶第七一三所實現(xiàn)新型工業(yè)化轉(zhuǎn)型 中國船舶集團有限公司第七一三研究所（后續(xù)簡稱中船重工713所）創(chuàng)建于1963年4月，隸屬于中國船舶集團有限公司。 建所50多年來，出色完成了多項國家重點項目，先后獲得國家、國防科工委、省部級等各類科技獎勵400多項。 ? 中船重工713所業(yè)務(wù)范圍廣泛，產(chǎn)品多樣，實力雄厚，研發(fā)產(chǎn)品涉及船舶與海洋設(shè)備，新能源設(shè)備及交通運輸設(shè)備等領(lǐng)域。 （圖為客戶背景） ? 從2021年底國務(wù)院印發(fā)《“十四五”智慧制造發(fā)展規(guī)劃》以來，中船重工713所積極響應(yīng)國家號召，落實國家的中國制造2025與工業(yè)4.0戰(zhàn)略。 ? ? 中船重工713所研發(fā)的產(chǎn)品既有涉及船舶與海洋的大型工業(yè)設(shè)備零部件，也有風(fēng)電光伏等設(shè)備中的閥門等一些需要耐高溫堅韌的小型零部件。 在集團深入研究，并調(diào)研了市面上多家3D打印機企業(yè)后，中船重工713所最終慎重選擇了我司旗下的D1000，D600Pro2， F430NX， PEEK-250等多款工業(yè)級3D打印機，以滿足多維度，多品類，多領(lǐng)域工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與制造的需求，助力研究所的智慧設(shè)計轉(zhuǎn)型。 所有設(shè)備在春節(jié)前已經(jīng)交付給中船重工713所，在使用了近1個月后我在2024年新春開工后收到了中船重工713所美好的產(chǎn)品使用體驗反饋。 （圖為中船重工713所采購設(shè)備的交付安裝現(xiàn)場） ? Part2速維科技CreatBot完善的交付服務(wù) ? 不僅有送貨到門的物流服務(wù)，速維科技還提供包括針對超大機器安排吊車從窗戶運輸至室內(nèi)，現(xiàn)場的安裝，調(diào)試，軟件升級，產(chǎn)品培訓(xùn)及任何問題的售后到場回應(yīng)等一系列的暖心交付體驗。 ? 通過CreatBot打印機的配套切片軟件CreatWare，中船重工713所的工作人員可以輕松在多平臺上快速地完成3D模型的切片操作，且軟件可以根據(jù)模型形狀和大小，自動精準(zhǔn)優(yōu)化打印路徑。 ? 通過CreatBot打印機的印表控制軟件CreatCloud，中船重工713所的工作人員可以輕松地控制整個3D打印流程，在打印大尺寸模型，使用大卷耗材，連續(xù)打印時效果尤其顯著。 （圖為速維技術(shù)人員對中船重工713所員工進行3D打印機配套軟件使用培訓(xùn)） ? （圖為速維技術(shù)人員指導(dǎo)中船重工713所員工進行3D打印機配套軟件使用） ? ? Part3速維科技CreatBot 超大尺寸工業(yè)級3D打印機 ? 傳統(tǒng)的FDM 3D打印設(shè)備的成型尺寸普遍在400x400x400mm以下，而在船舶控制系統(tǒng)中，一些零部件的尺寸普遍都接近1m左右，市面上常規(guī)的3D打印機根本無法滿足需要，而大尺寸模型打印的精度和速度問題也始終是研究人員的顧慮。 ? 此次中船重工713所通過采購速維科技的大尺寸工業(yè)級3D打印機D600Pro2及超大尺寸工業(yè)級3D打印機D1000來滿足以上場景的應(yīng)用。 D600Pro2大尺寸工業(yè)級3D打印機是制造大型和全尺寸零件、原型、工具、模具、夾具和夾具的理想機器。 而D1000 3D打印機則是目前世界上構(gòu)建體積達到1立方米的超大尺寸打印機之一。 ? 為了實現(xiàn)高效率高精度的大尺寸打印，D1000和D600Pro2系列均采用滑臺模塊設(shè)計，其厚度是普通導(dǎo)軌的5倍，它可以保證經(jīng)過百萬次運動慣性沖擊后，機器導(dǎo)軌也不會變形或失去精度，相比普通導(dǎo)軌的長度達到1000mm，使用半年后的精度丟失問題，此種設(shè)計可以極大程度保證打印機打印的高精度，保證高質(zhì)量的打印，同事減少企業(yè)的維護成本和時間成本。 ? 以中船重工713所設(shè)計的太陽能電池板清洗車的零部件打印為例，其需要超高性能和高速度的印表場景，此時需要著重解決馬達轉(zhuǎn)速、定位精度等關(guān)鍵挑戰(zhàn)。 D1000和D600Pro2均采用閉環(huán)環(huán)伺服電機，回應(yīng)速度快，無慣性，無延時。 充分滿足工業(yè)級別對于生產(chǎn)制造的高精度要求的同時，還可以克服打印中的失步問題，及減少打印過程中的熱量和噪音。 ? D1000與D600Pro2還配備了最新的智慧自動升降雙擠出機，噴頭溫度高達 420 °C， 且噴頭套件可快速拆卸更換，方便維修和更換不同 尺寸的噴頭套件。 它不僅可以結(jié)合水溶性支撐以最快的速度打印巨大的PLA原型，而且可以打印ABS、PC、尼龍、碳纖維、 柔性的或更高性能的材料，打印后皆能直接應(yīng)用。 ? 此外D1000及D600Pro2上的斷點恢復(fù)與耗材檢測，封閉的加熱室，自動調(diào)平系統(tǒng)等功能等都為中船重工713所在船舶升降設(shè)備零部件及太陽能電池板清洗車零部件的原型設(shè)計過程中提供助力。 （圖為中船重工713所采購的D1000 3D打印機） ? Part4速維科技CreatBot 超高溫專業(yè)3D打印機 ? 此次向中船重工713所交付的設(shè)備中還包含F(xiàn)430NX，PEEK-250這兩款未發(fā)售的新機型。 這些設(shè)備卓越的性能和穩(wěn)定的質(zhì)量使得中船重工713所迫不及待地希望在產(chǎn)品公開發(fā)售前搶先體驗。 ? 由于船舶升降設(shè)備所需的復(fù)材性能較高，而PEEK此種耐高溫，耐磨損及耐腐蝕等特性常常作為航空航天，汽車電子，工業(yè)制造等領(lǐng)域的首選。 速維科技即將推出的PEEK-250 3D打印機，其噴頭溫度高達480°C，熱床溫度可以達到200°C，腔室溫度可達到180°C，遙遙領(lǐng)先于同行的同系列產(chǎn)品，可以滿足幾乎所有的高性能熱塑性高分子材料打印溫度的要求。 ? 而F430NX則定位于專業(yè)桌面獨立雙噴頭3D打印機，將大大增強3D打印體驗。 目前這兩款機器正在速維相關(guān)的合作伙伴企業(yè)內(nèi)測中，我們會在今年5月的TCT亞洲3D打印、增材制造展覽會上發(fā)布這兩款新產(chǎn)品.

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Boom的3D打印飛機部件揭示了制造業(yè)的未來

Boom是如何利用3D打印來優(yōu)化機庫的性能和效率的？ 3D打印技術(shù)已經(jīng)席卷了世界制造業(yè)。從消費品設(shè)計到醫(yī)學(xué)建模，越來越多的公司看到了3D打印在快速原型設(shè)計和制造方面的價值。 ? 也許沒有哪個行業(yè)能像航空航天那樣產(chǎn)生如此深遠(yuǎn)的影響。波音公司預(yù)計通過在787夢想客機上3D打印鈦部件，每架飛機可節(jié)省300萬美元?；裟犴f爾通過增材制造節(jié)省了7個多月的重新設(shè)計時間?？罩锌蛙嚬灸軌蛟陬^頂儲物艙中制造出比以前輕15%的隔板。 Boom兩年多前開始使用3D打印，這是與全球領(lǐng)導(dǎo)者Stratasys合作的一部分。從那時起，該公司已經(jīng)制造了數(shù)百個3D打印零件、工具和原型，并節(jié)省了數(shù)千小時的工作時間。Stratasys和Boom最近宣布將合作伙伴關(guān)系延長七年至2026年，并將繼續(xù)為復(fù)雜問題實施創(chuàng)造性解決方案。 ? Boom和許多類似公司的利益是深遠(yuǎn)的。三個最顯著的好處包括節(jié)省時間、金錢和體重。許多飛機零件固有地具有復(fù)雜的幾何形狀，部分原因是空間和重量限制。在3D打印之前，復(fù)雜的零件是從一塊實心材料中銑削出來的，通常會變得極其昂貴、費力和耗時。 ? 3D打印對Boom的影響有多大？我們分享了五種獨特的印刷部件，這些部件照亮了飛機制造的未來： ? 壓力調(diào)節(jié)器支架 該壓力調(diào)節(jié)器支架用于安裝前起落架艙液壓系統(tǒng)中調(diào)節(jié)備用壓力的部件。如果這個部件是按傳統(tǒng)要求用鋁制成的，則需要6周以上的時間，成本為2000美元。這件飛行硬件只花了9.5個小時的打印時間，材料成本為70美元。 ? 遙測連接安裝 該部件在遙測連接驗證測試期間用作設(shè)備支架。作為測試的一部分，工程團隊在科羅拉多州14000英尺的派克峰上安裝了設(shè)備，并確認(rèn)可以在200英里外保持飛機和地面站之間的可靠遙測連接。 ? 飛行控制試驗臺 該飛行控制試驗臺用于測試水平尾翼執(zhí)行器偏轉(zhuǎn)的機制，能夠以極低的費用進行快速徹底的安全測試。盡管這些印刷部件不會用作飛行硬件，但它們使工程師能夠確保飛行硬件執(zhí)行器按預(yù)期工作。 ? 壓縮機排氣管 快速原型設(shè)計的另一個很好的例子是，這種壓縮機引氣管道在發(fā)動機測試期間被用來重新引導(dǎo)發(fā)動機核心的空氣，并作為測試件來確保飛行過程中的最終零件配合。如果沒有3D打印，像這樣的零件可能會失去特色，這一過程需要使用許多不同的零件才能獲得最有效的形狀。 ? 這個傳統(tǒng)的鋁制零件的設(shè)計要復(fù)雜得多，大約需要4周和4000美元。對于Boom來說，這部分只需要14個小時和150美元。 ? 裝滿飛行硬件的托盤 這項94小時的打印工作由70多個零件組成，是在Stratasys F900機器上完成的，機器上有一個裝滿飛機上各種系統(tǒng)飛行硬件的托盤。得益于電氣、機翼、飛行控制、液壓和機身系統(tǒng)，與傳統(tǒng)制造方法相比，僅這一項工作就節(jié)省了數(shù)千美元和數(shù)周的交付周期。 ? 隨著越來越多的公司繼續(xù)采用3D打印作為制造解決方案，Boom繼續(xù)尋找新的、創(chuàng)新的方法來使用這項多功能技術(shù)。隨著該公司致力于建造歷史上最快的商用客機Overture，飛行部件、工具和原型的3D打印將發(fā)揮強大作用。

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3D打印——飛行的未來

對于建造XB-1的團隊來說，3D打印在建造的每個階段都被證明是無價的。 強大的發(fā)動機。強金屬。堅固的起落架。 ? 當(dāng)我們想到飛機零件時，我們想象的是幾乎堅不可摧的材料和組件。3D打印的零件不會出現(xiàn)在腦海中。但材料和3D打印機的進步正在加速變革，使3D打印成為原型設(shè)計、工具和飛行硬件的完美選擇，更不用說更換零件、內(nèi)飾甚至廁所固定裝置了。 ? 3D打印正在改變我們設(shè)計和制造飛機的方式。 ? 對于建造Boom超音速演示機XB-1的團隊來說，3D打印在建造的每個階段都被證明是無價的。飛機上安裝了300多個獨特的零件。但3D打印對XB-1的貢獻遠(yuǎn)不止零件制造。 ? 三臺3D打印機，三種需求 ? 在XB-1構(gòu)建的早期，Boom團隊與Stratasys合作，探索3D打印（也稱為增材制造）的選擇。該項目著眼于3D打印，以滿足三種不同的需求：功能原型、工具支持和飛行硬件的按需制造。三臺打印機滿足了建造的需要：Stratasys F900、450mc和F370。 ? ? F900、450mc和F370。 ? Stratasys F900是一架機器的戰(zhàn)馬，在Boom的機庫中占據(jù)了中心舞臺。F900打印多種材料，包括ULTEM 9085和ULTEM 9085CG。兩者都是阻燃、高性能樹脂熱塑性塑料，具有高強度重量比、優(yōu)異的耐熱性和高沖擊強度。該團隊使用9085打印鉆頭塊，并使用9085 CG打印已經(jīng)安裝在XB-1上的數(shù)百個零件。9085 CG具有合格證書，與標(biāo)準(zhǔn)材料相比，具有更好的可追溯性和過程控制，是飛機零部件制造的理想選擇。 ? Stratasys Fortus 450mc還可打印多種材料。該團隊指定它用于用FDM尼龍12 CF打印鉆頭塊，這是一種非常堅固的材料。FDM尼龍12 CF浸漬有碳纖維，是打印硬質(zhì)鉆頭的理想選擇。在XB-1鈦合金后機身的建造過程中，該團隊使用了數(shù)百個鉆塊，連夜打印。它不僅加快了構(gòu)建速度，還減少了團隊的停機時間。 ? Stratasys F370通常使用ASA打印，這是一種經(jīng)濟、低強度的材料，非常適合快速成型和測試配件。該團隊用F370打印了原型，以減少任何意外碰撞（零件干擾或零件連接或接觸的不匹配區(qū)域）的風(fēng)險，并安裝到現(xiàn)有的飛行硬件上。3D打印零件的測試配件支持設(shè)計改進，因此當(dāng)團隊最終制造零件時，每個零件都像手套一樣合身。 ? 功能原型：設(shè)計完美配合 ? 在XB-1建造的第一階段，首要任務(wù)之一是制造飛行控制系統(tǒng)的原型部件，包括機構(gòu)和機械部件。每個原型的目標(biāo)是驗證零件是否適合，以及是否與其他零件一起工作。有了原型，團隊可以在投入寶貴資源制造零件之前檢查是否存在沖突（連接零件不匹配）。 Stratasys F900是一款能夠打印多個 ? 通過在幾個小時內(nèi)打印多個迭代并微調(diào)設(shè)計，該團隊保持了構(gòu)建的進度。他們還避免了當(dāng)零件從制造商那里到貨時出現(xiàn)不合適的情況。通過將這些功能保留在內(nèi)部，團隊將停機時間降至最低。 ? Stratasys F900是一款能夠在其巨大的3'x2'x3'打印床上打印多個零件的機器。 ? 所有的打印機都投入到制作從燃料歧管到發(fā)動機支架的原型的工作中。例如，該團隊3D打印了外側(cè)發(fā)動機前支架，以檢查與左右發(fā)動機的配合情況。經(jīng)過多次迭代，他們在配合檢查中成功驗證了設(shè)計。 此引擎的多次3D打印迭代 該團隊為遮篷3D打印了這個原型閂鎖機構(gòu)，以確保運動學(xué)符合預(yù)期。 ? 工具：實現(xiàn)更高的精度并減少潛在的損壞 ? 在XB-1的建造過程中，該團隊利用F900和450mc的能力打印了550多個鉆頭塊。這些塊支撐著鈦機身與其他印刷夾具的精心組裝，包括駕駛艙艙壁的夾具。 ? 該團隊使用計量學(xué)方法用這些塊鉆孔，從而提高了精度。該團隊以更高的準(zhǔn)確性減輕了對飛機的潛在損壞。 通過使用3D打印的鉆塊，該團隊保持了建造進度，同時也減輕了鈦制后機身的任何潛在損壞。 ? 如果沒有3D打印，鉆塊的交付周期將在幾周左右，更不用說用鋁制造數(shù)萬美元了。通過內(nèi)部3D打印，這些相同的塊只需幾天就能以更低的成本打印出來。 此圖顯示了團隊使用3D打印的鉆頭塊精確鉆孔的許多地方. ? Metallics：承受熱量的鈦3D打印零件 ? 由于行業(yè)的重大進步，現(xiàn)在幾乎可以使用任何材料進行3D打印。銀、光聚合物、立體光刻材料（環(huán)氧樹脂）甚至鈦都可以應(yīng)用于3D打印。 ? Boom與VELO3D建立了合作關(guān)系，生產(chǎn)金屬零件，否則需要數(shù)周甚至數(shù)月的時間才能加工。該公司總共為XB-1 3D打印了21個零件，包括XB-1的一些最復(fù)雜的鈦零件：可變排氣閥（VBV）系統(tǒng)的歧管，該系統(tǒng)從發(fā)動機壓縮機中排出多余的空氣。 ? 在VBV歧管的情況下，使用機械加工、焊接或鑄造等傳統(tǒng)制造方法是不切實際的。他們只能使用3D打印實現(xiàn)所需的零件幾何形狀。 Boom與VELO3D的合作使XB-1上安裝了21個3D打印金屬零件。 ? 輕型3D打印零件：航空航天工程師的游戲規(guī)則改變者 ? 3D打印不僅在建造過程中節(jié)省了時間和資源，還減輕了飛機的重量——這改變了所有航空航天工程師的游戲規(guī)則。由于飛機重量與燃料消耗直接相關(guān)，航空航天工程的目標(biāo)是制造一種重量輕、同時滿足所有安全要求的飛機。重量越輕的飛機燃燒的燃料越少，因此重量的任何減輕都會產(chǎn)生巨大的影響。 ? 根據(jù)材料的選擇，3D打印零件可以比用鋼和鋁制造的傳統(tǒng)零件輕得多。在擁有340多個獨特3D打印部件的XB-1上，重量的減輕帶來了巨大的不同。 ? 現(xiàn)在，制造團隊已經(jīng)將XB-1交付給地面和飛行測試團隊，他們正將注意力轉(zhuǎn)向Overture的設(shè)計和制造，這是Boom未來的超音速客機。對于Overture來說，3D打印的可能性似乎是無窮無盡的，除了原型設(shè)計、加油和飛行硬件外，還可以選擇機艙內(nèi)部、飛行甲板和廚房的3D打印部件。3D打印的進步為這些可能性提供了動力，這將為降低生產(chǎn)成本、加快制造進度以及通過制造更輕的飛機來減少排放開辟新的途徑。

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rp+m 3D 打印了波音 Starliner 航天器的座椅

3D打印服務(wù)局快速原型和制造（rp+m）通過社交媒體透露，其俄亥俄州總部的一個工程師團隊已經(jīng)3D打印了波音Starliner飛船使用的座椅，該飛船于19年2022月<>日在NASA的無人飛行測試中發(fā)射到國際空間站（ISS），并在六天后安全返回地球。 “五月對rp+m來說是一個繁忙的月份，”LinkedIn上的帖子寫道?！拔覀兒茏院滥艹蔀槊绹鴩液娇蘸教炀郑∟ASA）和波音公司這一具有里程碑意義的任務(wù)的一部分，該任務(wù)于19月<>日成功發(fā)射了星際客機，并于上周重新進入。增材制造『實際上』正在改變世界，朋友們！ ? 此外，rp+m 增材制造工程師 Cameron Rogers 不僅證實該公司是 Starliner 3D打印座椅的幕后推手，他還表示 rp+m 打印了“三套不同的座椅，尺寸略有不同”。 ? 對于這項任務(wù)，rp+m 依靠 Stratasys 的熔融沉積建模（FDM）技術(shù)，該技術(shù)與專用3D打印機和生產(chǎn)級熱塑性塑膠配合使用，以制造堅固、耐用且尺寸穩(wěn)定的部件。具體來說，Stratasys FDM 的商業(yè)負(fù)責(zé)人 Tom Leach 表示，該團隊使用了 F900大型體積打印機和 ULTEM 9085 樹脂3D印表材料來制造座椅。 美國宇航局宇航員觀看聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟阿特拉斯五號火箭與波音公司的CST-100 Starliner航天器在軌道飛行測試-2任務(wù)之前被推出到發(fā)射臺。圖片由NASA/Joel Kowsky提供。 ? 由波音公司制造的乘員太空運輸（CST）-100 Starliner是一類兩艘部分可重復(fù)使用的航天器，旨在將乘員運送到國際空間站和其他低地球軌道（LEO）目的地，作為航空航天巨頭對NASA商業(yè)乘員計劃的貢獻的一部分。與SpaceX一起，波音公司的任務(wù)是建造一艘航天器來取代航天飛機，并使美國擺脫長達十年的依賴俄羅斯聯(lián)盟號太空艙進入軌道站。 ? SpaceX 在9年乘坐獵鷹 2020 號火箭發(fā)射首次載人任務(wù)后取得了進展，現(xiàn)在定期將機組人員送往國際空間站。然而，波音公司在試圖讓Starliner啟動并運行實際的載人任務(wù)時遇到了一系列問題。 ? 最后一次試飛被稱為軌道飛行試驗2（OFT-2），是 OFT-1 測試的重做，該測試于2019年發(fā)射，但在 Starliner 因軟件逆境導(dǎo)致太空艙在發(fā)射后不久燒毀推進劑而發(fā)生故障，未能到達國際空間站后過早結(jié)束。 ? 波音公司解決了這些問題，并讓Starliner準(zhǔn)備好在2年夏天在 OFT-2021上發(fā)射，但在計劃升空前不久的飛行前檢查顯示，太空艙服務(wù)模塊推進系統(tǒng)上有13個卡住的閥門沒有回應(yīng)命令。路透社最近的一份報告稱，由于Aerojet Rocketdyne是Starliner服務(wù)模塊推進系統(tǒng)的官方硬件供應(yīng)商，兩家公司因燃油閥故障而發(fā)生沖突。 ? 從那時起，波音公司花了大約八個月的時間來解決導(dǎo)致航班延誤的問題。一旦航天器上的閥門問題得到解決，OFT-2終于起飛了。這對rp+m團隊來說是個好消息，他們終于在軌道上見證了3D打印座椅。 ? 座位上是「火箭人羅茜」，這是波音公司的人體測量測試設(shè)備，以二戰(zhàn)的鉚工羅西命名，是對在航空航天和人類航天領(lǐng)域開辟道路的女性的頌歌。羅茜被綁在Starliner上進行飛行測試，這次是為了幫助航天器在飛行的各個階段保持重心。 ? “她是一個 180 磅重的歐洲棕褐色測試設(shè)備，旨在代表人類身高和體重尺寸的第 50 個百分位，”商業(yè)船員計劃船員和貨物住宿子系統(tǒng)負(fù)責(zé)人 Melanie Weber 說?！傲_茜的第一次飛行提供了數(shù)百個關(guān)于宇航員在飛行過程中將經(jīng)歷的數(shù)據(jù)點，但這一次她將幫助保持Starliner在上升、對接、脫離和著陸過程中的重心。即使是你駕駛的汽車也必須保持重心，否則它可能會翻車。 ? 對于OFT-2，先前連接到Rosie的15個傳感器的航天器數(shù)據(jù)捕獲埠用于從放置在座椅托盤上的傳感器收集數(shù)據(jù)，座椅托盤是將所有乘員座椅固定到位的基礎(chǔ)設(shè)施。傳感器可以捕獲數(shù)據(jù)，以表征所有四個乘員座椅的運動，乘員艙總工程師Dan Niedermaier解釋說。 ? 羅茜穿著波音藍色宇航服和紅色波點頭巾，還戴著由95歲的梅·克里爾（Mae Krier）手工縫制的配套口罩，梅·克里爾（Mae Krier）是現(xiàn)實生活中的羅茜，她17歲時在西雅圖的一家波音工廠幫助制造飛機。 Starliner 人體測量測試設(shè)備 Rosie the Rocketeer 在 Starliner 太空艙的軌道飛行測試 19 期間戴著手工縫制的 Rosie 主題 COVID-2 口罩和親筆簽名的 Rosie 圍巾。圖片由波音公司提供。 ? 波音公司與美國宇航局的合同涵蓋了無人駕駛的OFT-1和OFT-2任務(wù)，以及預(yù)計將于今年年底或明年初與兩名宇航員Barry “Butch” Wilmore和Suni Williams一起發(fā)射的機組飛行測試。第一次載人試飛將從佛羅里達州卡納維拉爾角太空部隊基地的太空發(fā)射場-41乘坐聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟阿特拉斯五號火箭升空，就像OFT-2一樣。 ? 一旦試飛完成，美國宇航局將開始對Starliner航天器和系統(tǒng)進行認(rèn)證，以執(zhí)行空間站的載人任務(wù)。定期、長期的商業(yè)船員輪換任務(wù)使該機構(gòu)能夠繼續(xù)在軌道實驗室上進行研究和技術(shù)調(diào)查，并為未來探索月球和火星奠定基礎(chǔ)。 ? 作者：Vanesa Listek3D打印機3D打印3D打印材料太空3D打印

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