En colaboración con Boeing y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. (AFRL), Thermwood está imprimiendo herramientas de demostración de aviones para un concepto de revestimiento de fuselaje de bajo costo. Con el uso de los sistemas LSAM de Thermwood, el proyecto conjunto está produciendo conceptos de revestimiento de fuselaje masivos a costos reducidos de producción y ensamblaje. Esta forma de fabricación también reduce los tiempos de producción de meses a semanas o incluso días.
La herramienta de demostración inicial, que mide 4 pies de largo, es para un diseño de fuselaje de avión de concepto AFRL. La herramienta final tendrá más de 10 pies de largo pero tendrá una anchura y un peso similares. La tecnología se presta de forma bastante natural al tamaño que se requeriría para la impresión 3D de aviones , al tiempo que proporciona grandes velocidades y menos desperdicio de material que los métodos sustractivos tradicionales.
De las diversas versiones, la herramienta de demostración inicial requirió 5 horas y 15 minutos para imprimir, con un peso de 367 libras. Posteriormente, la herramienta requirió algunos toques finales en forma de sondear el perfil de la superficie y probar la integridad del vacío. Para Boeing y AFRL, la herramienta inicial sirvió como un medio para validar el proceso VLP para materiales aptos para autoclave de alta temperatura, utilizando la misma ruta de cuentas que la impresión final pero con una longitud menor. La herramienta pasó sus pruebas de vacío a temperatura ambiente y logró tolerancias de perfil de superficie dimensional con gran éxito. La herramienta final a gran escala pesará aproximadamente 1400 libras y requerirá 18 horas para imprimir.
El programa de Tecnología Attritable de Bajo Costo (LCAAT) de AFRL investiga diferentes enfoques de herramientas con nueva tecnología. El programa opera con el objetivo de romper la curva de crecimiento de costos y desplegar nuevos sistemas más rápido. “ Estamos interesados en la capacidad de las herramientas fabricadas de forma aditiva para reducir el costo y el tiempo para adquirir herramientas aptas para autoclave ”, dice Andrea Helbach, gerente del programa AFRL. » Además, las herramientas de AM respaldan los cambios en el diseño del vehículo con gastos mínimos no recurrentes «.
Impresión LSAM para aviones
Thermwood imprimió la primera versión en su máquina LSAM en sus instalaciones en el sur de Indiana, utilizando un núcleo de impresión de 40 milímetros con un 25% de polietersulfona reforzada con fibra de carbono (PESU). El programa avanza más hacia la producción de una herramienta de tamaño completo, con Boeing y la Fuerza Aérea están documentando los parámetros operativos del proyecto para la transición de la tecnología a la producción.
“ Los UAV de bajo costo pero capaces que se presenten en el futuro necesitarán una estrategia de procesos de fabricación y materiales receptivos ”, dice Craig Neslen, líder de fabricación de la iniciativa LCAAT. «Las herramientas compuestas fabricadas con aditivos son una de las muchas tecnologías que se están evaluando para garantizar que la base industrial pueda manejar los futuros requisitos de aumento de la fabricación, así como acomodar las actividades periódicas de actualización tecnológica del sistema que podrían requerir cambios menores en el diseño del vehículo a un costo aceptable «.
Con este proyecto, Thermwood seguirá presionando con sus impresoras LSAM. La empresa ha solicitado 19 patentes distintas sobre varios aspectos de este sistema, y ya se han concedido varias. Esta no es la primera vez que Boeing y Thermwood colaboran en la impresión de herramientas y componentes de aviones. Las empresas trabajaron anteriormente en el programa Boeing 777X, imprimiendo herramientas de I + D. Por lo que parece, el proyecto conjunto está resultando una asociación fructífera y continua.
Imagen destacada y video cortesía de Thermwood.
