工程和制造公司穆格MOOG是設計、制造和銷(xiāo)售高性能液壓閥產(chǎn)品的領(lǐng)導者,在航空航天領(lǐng)域尤其活躍。
穆格第一次進(jìn)軍增材制造領(lǐng)域(AM)要追溯到15年前。因為穆格以擅長(cháng)們制造復雜零件著(zhù)稱(chēng),所以他們很容易看到金屬3D打印的價(jià)值。本期,3D科學(xué)谷與谷友通過(guò)穆格的金屬增材制造案例來(lái)感受3D打印的價(jià)值。
穆格真正的目標是金屬3D打印部件,粉末床激光技術(shù)看起來(lái)是最成熟的、最適合穆格應用的技術(shù)。雖然早期試驗的結果令人失望,至少層間分層是常見(jiàn)的,孔隙度很大,材料性能缺乏。不過(guò)當時(shí)穆格并沒(méi)有放棄這種技術(shù),每隔幾年,他們都會(huì )嘗試打印更多的零件,并通過(guò)外部服務(wù)供應商來(lái)做打印結果的對比。
圖片:穆格通過(guò)金屬3D打印制造的液壓零件
大約5年前,金屬3D打印部件的質(zhì)量開(kāi)始明顯改善。增材制造零件的質(zhì)量迅速變得越來(lái)越好,機器變得越來(lái)越成熟,并隨時(shí)可用。如今,穆格位于紐約東Aurora的AMC(Additive Manufacturing Center)增材制造中心已經(jīng)變得相當忙碌,已經(jīng)生產(chǎn)了6000多個(gè)零件。
圖片:穆格通過(guò)金屬3D打印制造的連接零件
在穆格看來(lái),增材制造是機遇與挑戰并存的技術(shù),所以他們研究工作的重要部分是解決挑戰。通過(guò)以下的案例,我們可以感受穆格解決增材制造挑戰的努力。
增材制造案例:減少交貨時(shí)間
穆格在設計與制造商用和軍用飛機飛行控制系統方面尤為領(lǐng)先。在飛機試飛計劃完成之前,飛行測試結果總是有可能推動(dòng)硬件設計的變化。而傳統制造相關(guān)的技術(shù)不僅意味著(zhù)長(cháng)的交貨期,還意味著(zhù)在硬件方面重大的投資需要,這使得設計迭代過(guò)程緩慢而昂貴。直到飛行試驗程序結束,整個(gè)設計周期才算告一段落。
穆格的一個(gè)真實(shí)案例是擾流板伺服控制致動(dòng)器中用到的材質(zhì)為15-5PH不銹鋼的液壓油缸。生產(chǎn)這種設計是基于一個(gè)不銹鋼鍛造件,這個(gè)鍛件是從航空航天供應商那里采購的,然后運送到穆格進(jìn)行加工,這些供應商資格的證明和供貨以及生產(chǎn)需要長(cháng)達12個(gè)月的周期。
通過(guò)金屬3D打印制造15-5PH零件被認為有潛力替代小規模的初始生產(chǎn)。當你需要進(jìn)行設計迭代的時(shí)候,被優(yōu)化的設計零件在一個(gè)星期內就打印完成了。在打印過(guò)程中,就可以準備后期機加工所需要的刀夾具,這使得供應鏈周期進(jìn)一步縮短,不僅減少刀具的需要和降低高庫存的風(fēng)險,并且還打開(kāi)了另一個(gè)商業(yè)化空間:打印備品備件。
從左到右的圖像:3D打印的液壓油缸與鍛造的液壓油缸,以及對帶有3D打印的液壓油缸的擾流板伺服控制致動(dòng)器的測試
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