3D štampa u vazduhoplovnoj i svemirskoj industriji postaje sve dostupnija i pouzdanija sa novim sertifikovanim materijalima i pouzdanim i kvalitetnim 3D štampačima za jednostavnu upotrebu. Tehnologija omogućava industriji da se brže prilagodi klijentu, brže razvija prototipove, proizvodi jedinstvene delove i još mnogo toga.
VOCUS GmbH je osnovan 2019. godine sa ciljem da ubrza aditivnu proizvodnju u oblasti istraživanja, razvoja i brze izrade prototipova. Glavni cilj je da proizvodnja vazduhoplova bude efikasnija, inovativnija, brža i jeftinija. Jedan od uzbudljivih istraživačkih projekata je razvoj i proizvodnja priključnog (Plug-In) hibridnog pogonskog sklopa za aplikacije u vazduhoplovstvu.
Cilji projekta
Precizne i bezbedne komponente
AdvanTec (holding kompanija kojoj pripadaju VOCUS GmbH i VisionZero GmbH) već više od 20 godina projektuje za Airbus Helicopters (EC135, H145, NH90), a takođe su pomogli Airbus-u u razvoju kritičnih komponenti za putničke i teretne avione (Airbus A320, A350 i A380).
Osnovna delatnost kompanije VOCUS je proizvodnja prototipova, predserija i manjih serija korišćenjem aditivnih proizvodnih tehnologija za vazduhoplovnu industriju, medicinsku tehniku i mašinsku industriju. Na primer, VOCUS štampa aerodinamičke obloge koje su već u serijskoj proizvodnji, uključujući mehanički opterećene delove tipa Class II. Do sada su se ovi delovi mogli proizvoditi samo konvencionalno uz visoku disperziju proizvodnje. Između ostalog, ovi delovi imaju unapred određenu tačku loma (moraju se slomiti u slučaju preopterećenja), ali ne smeju da se slome pre ovog krajnjeg opterećenja. Delovi se zbog toga štampaju na Markforged X7 štampaču sa Onyx materijalom i neprekidnim karbonskim vlaknima.
VOCUS je delove topološki optimizovao i dizajnirao za upotrebu sa aditivnim tehnologijama, omogućavajući im da postignu veću preciznost proizvodnje. Kao deo dokazivanja odgovarajuće proizvodne tačnosti i zadovoljavajućih mehaničkih svojstava, svakih 10 isporučenih komada se opterećuju dok se ne polome. Do sada su svi delovi uspešno prošli stres testove.
Implementacija
Aditivna proizvodnja za baterijske sklopove
Uz pomoć aditivne tehnologije VOCUS proizvodi različite prototipove za delove aviona iz oblasti aerodinamičkog oklopa, opreme pilotske kabine, stajnog trapa, antenskih štitnika za ugrađene WLAN rutere i prototipove sopstvenog razvoja, kao što je sklop baterija za električni. pogon aviona. AdvanTec trenutno sprovodi dva istraživačka projekta u oblasti električne avijacije. Projekat E-ROP, koji je pri kraju, bavi se integracijom hibridno-električnog pogona za avion sa jednim sedištem. Za ovaj projekat razvijen je pogon koji se sastoji od baterije, kontrolne elektronike, proširivača dometa i FES (Front Electric Sustainer) pogona.
Prvi let planiran je za jun 2023. godine. Cilj je preći 350 km samo na električni pogon i bez zaustavljanja.
Drugi projekat se fokusira na dalji razvoj postojeće tehnologije baterija. Trenutno se moduli baterija testiraju za različite kritične scenarije, kao što je rizik od pregrevanja baterijskih paketa. Držači ćelija odštampani sa Onyx FR su testirani kako bi se osiguralo da u slučaju požara jedne ćelije neće samostalno goreti. Ako rezultati testa budu pozitivni, ovi paketi baterija će se masovno proizvoditi i koristiti u istraživačkom avionu. Ova tehnologija baterija bi se zatim mogla koristiti i za druge avione. Neophodni procesi odobrenja su već uzeti u obzir u fazi razvoja.
Proizvodnja delova na 3D štampačima Markforged ne samo da VOCUS-u omogućava da brzo pređe sa prototipa na serijsku proizvodnju, već je i veoma isplativa i štedi vreme jer proizvodni proces ne zahteva nikakve alate. „Naši baterijski moduli baterija imaju približno dvostruko veću gustinu snage od baterija koje su ranije korišćene u ovom avionu“, kaže Stefan Senger, izvršni direktor i šef razvoja u AdvanTec i VOCUS GmbH.
Rešenje
Za držače baterijskih ćelija, VOCUS se oslanja na Onyx FR, samogasivi i vatrootporni materijal koji se može štampati na Markforged X7 štampaču.
- Specifikacije materijala: Preuzmite PDF
“Čim ova baterija bude mogla da se ugradi, sa našim istraživačkim avionom moći ćemo da postignemo domet od 700 kilometara. U daljoj razvojnoj fazi, u avion će biti integrisano proširenje dometa (REX). Reč je o Wankel motoru sa generatorom koji će bez prestanka produžavati domet do 2.000 kilometara. U završnoj fazi razvoja, REX će biti zamenjen vodoničnom gorivnom ćelijom. Ovim ćemo postići jedan od naših ciljeva – “avijaciju bez emisija”. “Sledimo ovoj viziji sa velikom strašću, ali još uvek imamo dug put”, kaže Stefan Gorkenant, izvršni direktor i šef marketinga u AdvanTec i VOCUS GmbH.
Drugi projekat se bavi optimizacijom BMS (Batteri Management Sistem) za sisteme električne mobilnosti. Cilj je povećanje efikasnosti i optimalno praćenje baterijskih sistema. I ovde AdvanTec i VOCUS GmbH dosledno koriste Markforged štampače u oblastima brze izrade prototipova, proizvodnje predserija i malih serija. “U našoj zemlji ne samo tehnologija baterija se suočava sa razvojnim skokovima, već i čitava periferija, kao što su konstrukcija modula i kontrola ćelija. Aditivna proizvodnja je ključ za brzu i jeftinu implementaciju razvoja”, objašnjava Stefan Gorkenant.
VOCUS je učestvovao sa jednim štampačem Keyence i četiri 3D tampača Markforged (jedan X7, dva Mark Two i jedan Onyx One). Sa X7 lahko izkoristijo potencial za letalsko industrijo, saj lahko tiskajo z ognjevarnim Onyx FR.
Želite više informacija?
Za dodatne informacije o Markforged proizvodima pišite nam na info@ib-caddy.com ili nas pozovite na +386 1 566 12 55.