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航空航天供應鍊新武器:3D列印

作者:世界先進制造技術論壇

導讀:目前,COVID-19新冠病毒繼續擾亂着全球供應鍊。由于供應鍊無法滿足激增的需求,導緻鋁價創下了10年新高。航空航天制造商必須找到新的政策,以更好地應對快速變化的供應鍊和勞動力供應。

2022年3月16日,南極熊獲悉,為了應對這些問題,CMS、Hangar One、LISI Aerospace和JJ Churchill等航空航天制造商已經開始使用3D列印技術,将更多的業務轉移到企業内部,以加快制造速度。

航空航天供應鍊新武器:3D列印

△JJ Churchill 3D列印的噴氣發動機渦輪機坐标測量機(CMM)夾具

将業務留在公司内部

通過将業務留在企業内部,航空航天制造商可以直接控制他們的供應鍊。CMS是一家位于美國德克薩斯州康羅的航空公司,主要從事豪華私人飛機和商務飛機的娛樂系統。他們的項目經常涉及更換或維修老化的機艙系統,包括停産的零部件。這些項目是時間和勞動力密集型的,需要當場維修。所有的飛機材料都必須經過徹底的測試和100%的可追溯性,才有資格獲得FAA的準許。

CMS通過購買3D列印機解決了對按需定制的獨特部件的需求。在一架飛機上,CMS團隊使用Markforged X7列印機3D列印了至少100個不同的零件。通過讓部分業務在内部完成,CMS減少了對供應鍊的依賴,也降低了成本和周轉時間。

另一家航空航天制造商和維修公司Hangar One Avionics,位于美國加利福尼亞州的聖地亞哥,專門為全球客戶完成執法和特殊任務飛機,包括空客直升機、貝爾、賽斯納和機身。它的許多客戶需要低産量或一次性的定制部件來提高駕駛艙的安全性和便利性。在采用3D列印之前,他們依靠耗時的傳統加工方法,廢品率高達65%。

Hangar One則通過一台3D列印機,在創紀錄的時間内為固定翼塞斯納飛機制作了中控台,并能夠進一步的定制,如杯架、飛行員鍵盤的壁龛,以及手控器和USB充電器。通過在内部使用3D列印機,團隊可以控制供應鍊。

更快的制造

3D列印還能實作更短的周轉時間,使制造商能夠完成更多的工作。

LISI Aerospace是一家生産裝配解決方案和飛機發動機及結構部件的全球專家。它在英國拉格比的工廠,為包括空客和民用飛機市場在内的客戶生産緊固件。大多數緊固件是用钛生産的,但也有一小部分是用鋼生産的。LISI Aerospace面臨着每個産品類别内有許多變體的挑戰。通過使用複合材料3D列印機,在制造高品質的航空航天緊固件時,問題解決得更快,生産率更高,損壞、浪費和停機時間更少。增加3D列印後,LISI公司能更快地将新的緊固件變體引入産品線。LISI公司的團隊為新産品建立了定制的模具,而不需要承擔傳統模具交貨時間的額外風險,因為傳統模具的交貨時間可能長達九個月。

航空航天供應鍊新武器:3D列印

△JJ Churchill使用Markforged的3D列印機來制造的CMM夾具

另一家利用3D列印技術更快地進行生産的航空制造商是JJ Churchill,這是一家精密的航空制造和工程公司。在制造噴氣式發動機渦輪葉片時,他們發現使用坐标測量機(CMM)夾具的傳統方法涉及多次粗加工和精加工操作,減緩了疊代,增加了加工等待時間。浪費了巨大的時間和加工成本,因為夾具需要高度精确、可重複和堅固。

通過使用3D列印機,JJ Churchill可以生産出複雜的定制幾何形狀,為小批量零件提供高效、安全的工裝夾具。将定制的3D列印與現成的零件相結合,使團隊能夠簡化生産并提高功能。現在,他們可以在一周内設計和測試夾具,減少材料浪費,提高品質和精度--節省70%的時間和80%的成本。

航空航天供應鍊新武器:3D列印

△通過3D列印CMM夾具,JJ Churchill節省了70%的時間和80%的成本

供應鍊每天都會成為頭條新聞。雖然我們不能完全預測制造商明天會面臨什麼新的挑戰,但我們可以肯定,新的一天會帶來新的瓶頸、供應限制或消費者需求的轉變。能夠最迅速地調整他們的流程以适應環境的航空航天制造商将能夠生存和發展。