Как 3D-принтер ProJet 3510 SD ускоряет проектирование турбин
Turbine Technologies и ее дочерняя компания Kutrieb Research, разрабатывающая газовые турбины, решают проблемы проектирования при помощи технологий 3D-печати 3D Systems ProJet.
Turbine Technologies и ее дочерняя компания Kutrieb Research, разрабатывающая газовые турбины, решают проблемы проектирования при помощи технологий 3D-печати 3D Systems ProJet.
Создание прототипов с применением традиционных технологий является довольно рискованным делом. Возьмите, к примеру, компоненты турбинного двигателя, на изготовление которых требуются недели и десятки тысяч долларов. Подобные проекты базируются на тщательных подготовительных вычислениях, изучении гидрогазодинамики и твердотельном моделировании, но всегда есть шанс, что коррективы все-таки потребуются из-за ошибки или изменений в технических требованиях. И ваша пробная деталь, на которую потрачено много времени, вдруг требует коррекции, в итоге съедая кучу денег.
В рамках традиционной методики вариативный дизайн и повторное тестирование становятся фактически невозможными. При этом лезвия турбин могут потребовать нескольких испытаний, поскольку их изгиб должен быть крайне точным. Ошибка всего на несколько градусов — и они не будут функционировать. Но когда одна деталь стоит свыше 20 000 $, невозможно изготовить несколько пробных вариантов для ее тестирования.
Ведущие производители турбинных двигателей нашли способы вносить коррективы и варьировать дизайн деталей, изготавливая их быстро, точно и недорого. Turbine Technologies (штат Висконсин, США) и ее дочерняя компания Kutrieb Research, разрабатывающая газовые турбины, решают эти проблемы при помощи технологий 3D-печати 3D Systems ProJet, многократно изготавливая образцы деталей из воска, прежде чем отливать их из суперсплавов, и тестируя, пока не будет найден оптимальный вариант.
В компании признаются, что даже самые совершенные программные средства моделирования не заменят физических экспериментальных образцов. Для производства, базирующегося на физическом тестировании, возможности 3D-печати ProJet 3510SD обеспечивают ускорение процесса и избавление от необходимости использовать дорогие материалы на стадии тестирования.
Создание прототипов с применением традиционных технологий является довольно рискованным делом. Возьмите, к примеру, компоненты турбинного двигателя, на изготовление которых требуются недели и десятки тысяч долларов. Подобные проекты базируются на тщательных подготовительных вычислениях, изучении гидрогазодинамики и твердотельном моделировании, но всегда есть шанс, что коррективы все-таки потребуются из-за ошибки или изменений в технических требованиях. И ваша пробная деталь, на которую потрачено много времени, вдруг требует коррекции, в итоге съедая кучу денег.
В рамках традиционной методики вариативный дизайн и повторное тестирование становятся фактически невозможными. При этом лезвия турбин могут потребовать нескольких испытаний, поскольку их изгиб должен быть крайне точным. Ошибка всего на несколько градусов — и они не будут функционировать. Но когда одна деталь стоит свыше 20 000 $, невозможно изготовить несколько пробных вариантов для ее тестирования.
Ведущие производители турбинных двигателей нашли способы вносить коррективы и варьировать дизайн деталей, изготавливая их быстро, точно и недорого. Turbine Technologies (штат Висконсин, США) и ее дочерняя компания Kutrieb Research, разрабатывающая газовые турбины, решают эти проблемы при помощи технологий 3D-печати 3D Systems ProJet, многократно изготавливая образцы деталей из воска, прежде чем отливать их из суперсплавов, и тестируя, пока не будет найден оптимальный вариант.
В компании признаются, что даже самые совершенные программные средства моделирования не заменят физических экспериментальных образцов. Для производства, базирующегося на физическом тестировании, возможности 3D-печати ProJet 3510SD обеспечивают ускорение процесса и избавление от необходимости использовать дорогие материалы на стадии тестирования.
Более 25 лет семейная корпорация Turbine Technologies является поставщиком лабораторного оборудования для технических факультетов и вузов. Kutrieb Research, дочерняя компания Turbine Technologies, выпускает маленькие современные турбинные двигатели для транспортных средств, включая беспилотные летательные аппараты - дроны. К настоящему времени Kutrieb Research успешно выполнила подобные контракты для NASA, Военно-морской научно-исследовательской лаборатории Соединенных Штатов, ВВС США и американской армии. С уверенностью можно сказать, что основатель компании Вольфганг Катриб и три его сына разбираются в турбинах.
С самого начала они понимали, что точное литье по выполняемым моделям будет играть огромную роль и в испытаниях, и в производстве. На ранних стадиях развития компании компьютеризированные системы управления мало использовались, материалы и инструменты производства были очень дорогими. Вольфганг Катриб приобрел вакуумную индукционную печь, одну из немногих в мире, способную работать с суперсплавами на основе никеля, для изготовления своих турбинных двигателей. В те дни они выполняли модели вручную, что было кропотливым и долгим процессом.
Внедрение в производственный процесс Turbine Technologies 3D-печати началось в конце 90-х, когда компания приобрела принтер Viper SLA от 3D Systems. Спустя десятилетие менеджер по продажам 3D Systems Джим Дир предложил новый принтер ProJet 3510SD и напечатал на нем несколько образцов деталей. ProJet 3510 SD быстро создает копии образца с исключительной точностью. Восковые детали, выполненные на ProJet, используются в ряде технологических процессов Turbine Technologies, в том числе для изготовления ювелирных изделий и медицинских приспособлений.
Литейные модели были так хороши, что сразу после осмотра образцов и испытания их на прочность компания купила одну из первых моделей ProJet, чтобы приступить к производству. Прежде всего 3D-принтер использовали в разработке продукта, решении насущных задач проектирования и вариативного дизайна. Но через некоторое время ProJet нашел применение в работах малого производственного цикла, например, печати литейных моделей для турбинных деталей. Сейчас сотрудники занимаются научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими разработками приблизительно 20 процентов времени. Остальные 80 процентов — производство.
Более 25 лет семейная корпорация Turbine Technologies является поставщиком лабораторного оборудования для технических факультетов и вузов. Kutrieb Research, дочерняя компания Turbine Technologies, выпускает маленькие современные турбинные двигатели для транспортных средств, включая беспилотные летательные аппараты - дроны. К настоящему времени Kutrieb Research успешно выполнила подобные контракты для NASA, Военно-морской научно-исследовательской лаборатории Соединенных Штатов, ВВС США и американской армии. С уверенностью можно сказать, что основатель компании Вольфганг Катриб и три его сына разбираются в турбинах.
С самого начала они понимали, что точное литье по выполняемым моделям будет играть огромную роль и в испытаниях, и в производстве. На ранних стадиях развития компании компьютеризированные системы управления мало использовались, материалы и инструменты производства были очень дорогими. Вольфганг Катриб приобрел вакуумную индукционную печь, одну из немногих в мире, способную работать с суперсплавами на основе никеля, для изготовления своих турбинных двигателей. В те дни они выполняли модели вручную, что было кропотливым и долгим процессом.
Внедрение в производственный процесс Turbine Technologies 3D-печати началось в конце 90-х, когда компания приобрела принтер Viper SLA от 3D Systems. Спустя десятилетие менеджер по продажам 3D Systems Джим Дир предложил новый принтер ProJet 3510SD и напечатал на нем несколько образцов деталей. ProJet 3510 SD быстро создает копии образца с исключительной точностью. Восковые детали, выполненные на ProJet, используются в ряде технологических процессов Turbine Technologies, в том числе для изготовления ювелирных изделий и медицинских приспособлений.
Литейные модели были так хороши, что сразу после осмотра образцов и испытания их на прочность компания купила одну из первых моделей ProJet, чтобы приступить к производству. Прежде всего 3D-принтер использовали в разработке продукта, решении насущных задач проектирования и вариативного дизайна. Но через некоторое время ProJet нашел применение в работах малого производственного цикла, например, печати литейных моделей для турбинных деталей. Сейчас сотрудники занимаются научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими разработками приблизительно 20 процентов времени. Остальные 80 процентов — производство.
Создание воскового прототипа обычно начинается с инъекции материала в металлическую форму, выполненную в зеркальном к готовому изделию отражении. Рабочие вводят воск в форму. По восковому слепку изготавливают керамическую форму, растапливают воск и путем вакуумного литья заливают жидкий суперсплав в керамические литейные формы. Принтер ProJet позволяет создавать литейные формы за считанные часы без применения метода инъекции.
Если бы мы использовали традиционный метод инъекции с заливкой воска в формы, процесс занял бы до 5 недель и обошелся в сумму более 20 000 $. Однако если мы изготавливаем прототип осевой турбины, например, с помощью принтера 3D Systems, изделие готово уже к утру и затраты на него не превышают 2 000 долларов. Тоби Катриб, вице-президент Turbine Technologies
ProJet позволяет компании Turbine Technologies создавать более точные детали и свободнее экспериментировать с их дизайном.
Кроме того, по словам Тоби Катриба, основанный на цифровых технологиях процесс обеспечивает бережную сохранность наших данных. Инструменты могут быть повреждены, и есть шанс потратиь месяцы, восстанавливая производство. Но с электронными файлами можно вернуться к производству в течение нескольких дней, распечатав новые формы и прототипы.
ProJet 3510 SD также используется в образовательных целях: студенты технических вузов занимаются в лабораториях, изучая конструкции существующих двигателей и проектируя собственные детали, которые можно легко распечатать на 3D-принтере в обучающе-демонстрационных целях.
Таким образом, оптимизировав технологические процессы, семейные компании Катриба укрепили свои положение как ведущих разработчиков турбинных двигателей и открыли новые горизонты для смелых проектов на этом рынке.
Создание воскового прототипа обычно начинается с инъекции материала в металлическую форму, выполненную в зеркальном к готовому изделию отражении. Рабочие вводят воск в форму. По восковому слепку изготавливают керамическую форму, растапливают воск и путем вакуумного литья заливают жидкий суперсплав в керамические литейные формы. Принтер ProJet позволяет создавать литейные формы за считанные часы без применения метода инъекции.
Если бы мы использовали традиционный метод инъекции с заливкой воска в формы, процесс занял бы до 5 недель и обошелся в сумму более 20 000 $. Однако если мы изготавливаем прототип осевой турбины, например, с помощью принтера 3D Systems, изделие готово уже к утру и затраты на него не превышают 2 000 долларов. Тоби Катриб, вице-президент Turbine Technologies
ProJet позволяет компании Turbine Technologies создавать более точные детали и свободнее экспериментировать с их дизайном.
Кроме того, по словам Тоби Катриба, основанный на цифровых технологиях процесс обеспечивает бережную сохранность наших данных. Инструменты могут быть повреждены, и есть шанс потратиь месяцы, восстанавливая производство. Но с электронными файлами можно вернуться к производству в течение нескольких дней, распечатав новые формы и прототипы.
ProJet 3510 SD также используется в образовательных целях: студенты технических вузов занимаются в лабораториях, изучая конструкции существующих двигателей и проектируя собственные детали, которые можно легко распечатать на 3D-принтере в обучающе-демонстрационных целях.
Таким образом, оптимизировав технологические процессы, семейные компании Катриба укрепили свои положение как ведущих разработчиков турбинных двигателей и открыли новые горизонты для смелых проектов на этом рынке.
Подписаться на рассылку
Один раз в месяц мы будем присылать вам подборку свежих статей о профессиональных 3D‑принтерах и 3D‑сканерах
