美國空軍引進3D砂型打印機，用于生產鑄造鋁制零件，改進飛機維修流程
時間：2023-09-04 09:10 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2023年9月2日，位于俄克拉荷馬州廷克的美軍空軍基地的第 76
商品維護小組和逆向工程與關鍵工具 (REACT) 實驗室已經具備了鑄造鋁制零件的能力。該軍事基地通過使用 ExOneS-Print設備來完成3D
打印砂型鑄造模具，可以在其新成立的鑄造廠內鑄造重達 120 磅的鋁制零件。第 76 CMXG 可以生產達到 B
級標準的產品，并且研究人員正在完善其工藝，很快就有能力生產 A 級鑄件，這意味著鑄件幾乎是完美的。
△在俄克拉荷馬州廷克空軍基地，ExOne S-Print 砂型3D 打印機前的桌子上擺放著一個沙堡模型。圖片來源：美國空軍/Paul Shirk。
第 76 架 CMXG 鑄造工藝工程師 Michael Thompson 說道：“內部設計模具和澆注零件能夠讓我們的飛機繼續飛行，我們不能讓價值 5000 萬美元的飛機因缺少 100 美元的鑄件而停飛。”
△3D 砂打印機內的砂模和原砂示例。圖片來源：美國空軍/Paul Shirk。
該軍事基地引進了一種新型工具來解決傳統飛機采購零件的困難。在飛機壽命早期可能不需要更換的部件現在已接近使用壽命，參與投標合同請求的供應商越來越少。在新的鑄造廠中，零件的制造方法是首先使用與粘合劑混合的沙子 3D 打印模具。該模具類似于花店使用的泡沫，但密度更大。鋁錠在鑄造廠熔化，倒入模具中，然后冷卻。然后可以對鑄件進行銑削以形成成品。REACT 材料工程師 RyanFowler 表示：“3D砂型打印是 REACT
實驗室在過去兩年中在其制造基地中引入的另一項技術。我們正在努力讓金屬打印部件獲得適航認證，但由于這是一項新技術，因此需要付出更多努力。由于這些組件是最初鑄造的，REACT
和 76th CMXG 只需要通過來源批準請求。”
△第553 商品維修中隊焊工特德·費奇克 (TedFetchik) 將熔融鋁倒入模具中。圖片來源：美國空軍/Paul Shirk。
作為鑄造廠擴張計劃的一部分，隨著新技術和設備的增加，第 76 代 CMXG 的能力將在未來三年內不斷增強。目前可生產的一些零件包括軸承座、燃料配件以及用于推進、航空電子設備和控制系統的其他零件。未來的投資包括購買一個新的爐子用于在澆注前預熱砂型，改善工藝控制，并實現 A 級質量鑄件。新的熔模鑄造單元將實現自動化殼體鑄造，利用機器人技術創建蠟模型來生產陶瓷鑄造模具。該工藝可實現更復雜的幾何形狀、近凈形狀（即非常接近成品的零件）以及極其光滑的鑄件。
Thompson說：“殼型鑄件比砂型鑄件更精密、更復雜，使用的地方也更多；例如燃油泵、控制連桿、風扇以及空氣和液體需要流動的地方。”
△B-1BLancer 飛機航空電子冷卻系統的成品軸承座，位于粗糙的鋁鑄件和制造該鑄件的模具前面。圖片來源：美國空軍/PaulShirk。
盡管鑄造產品還沒有安裝在飛機上，但Thompson預計這些零件將在明年進行飛行驗證，并等待適航測試。第 76
CMXG 正在開展初步活動，為鑄造廠獲得國家航空航天和國防承包商認證計劃認證（稱為 NADCAP）而努力，并預計將于 2024 年 6
月通過集團 AS9110 認證的更新獲得認證。
第 76 CMXG 的使命是成為美國空軍首屈一指的航空航天維護機構。它為作戰人員提供靈活、響應迅速的航空航天部件制造和維修服務。
(責任編輯：admin)
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