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Contenitore a pressione di titanio per esplorazione spaziale fatta facendo uso di fabbricazione additiva

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Un gruppo che comprendono Thales Alenia Space, l'università di Cranfield e le tecnologie di Glenalmond hanno prodotto con successo un primo prototipo completo di un contenitore a pressione di titanio da utilizzare nelle missioni equipaggiate future per esplorazione spaziale.

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Il pezzo è circa 1m dell'altezza e 8.5kg in Massachusetts ha fatto della lega di titanio (Ti-6Al-4V), è stato depositato facendo uso del processo additivo di fabbricazione dell'arco + del cavo (WAAM), a che l'università di Cranfield ha aperto la strada negli ultimi dieci anni.

Grazie a potere andare diritto dal disegno digitale alla struttura finale, WAAM ha integrato due diversi pezzi in una singola parte; eliminazione dell'esigenza dei pezzi fucinati tempi a lungo cavo; ed ha ridotto sostanzialmente la quantità di materiale riciclato rimossa lavorando.

Se manifatturiera tradizionalmente, la componente avrebbe richiesto la materia prima circa 30 volte che il suo Massachusetts finale. Usando il processo di WAAM, più di 200 chilogrammi di Ti-6Al-4V sono stati conservati per ogni oggetto. C'è stanza migliorare questo ulteriore e Cranfield sta lavorando ai metodi innovatori per depositare più vicino allo spessore finale.

La forma di WAAM è stata fabbricata a Cranfield e poi è stata inviata alle tecnologie di Glenalmond dove sforzo-è stata alleviata, laser-esplorato stata, lavorata ed ispezionato stata facendo uso di un metodo ultrasonico. L'ispezione finale è realizzato stata da Agiometrix facendo uso di una tomografia di computer (scansione TC) per l'analisi interna di qualità e un analizzatore per scansione, con Thales Alenia Space assicurandosi che la parte rispondesse ai requisiti ed alle specifiche meccanici.

A seguito dei controlli, il personale addetto al programma è soddisfatto che la nave soddisfa l'azionamento tecnico e le condizioni di qualità. Il gruppo ora sta procedendo alla costruzione di un secondo prototipo, con lo scopo effettuare regolarsi di intero ciclo fabbricante, dimostrare la ripetibilità e l'affidabilità del processo e spingere l'implementazione di nuovo approccio nell'hardware di volo.

Massimo Chiampi, responsabile di studio per i progetti fabbricanti additivi a Thales Alenia Space, ha detto: «Stavamo cercando una soluzione fabbricante innovatrice per i carri armati, che soffrono tipicamente a partire da molto termine d'esecuzione con l'itinerario convenzionale di produzione basato sul lavorare subtractive. Grazie a questo progetto, abbiamo dimostrato che l'adozione della tecnologia di WAAM migliora la competitività del nostro prodotto. Un oggetto di quasi-NET-forma è fabbricato in pochi giorni – confrontati a parecchi mesi stati necessari per l'acquisizione dei prodotti lavorati standard – ed inoltre la quantità di operazione di lavorazione è ridotta coerente.

«Abbiamo raggiunto un rapporto di riproduzione di 65% sul termine d'esecuzione globale senza smettere le prestazioni richieste e questo fornisce un beneficio inoltre in termini di flessibilità di progettazione, permettente di rispondere ai bisogni del cliente in una fase recente del progetto.»

Il Dott. Jialuo Ding, ricercatore principale all'università di Cranfield e scienziato principale a WAAM3D, ha detto: «Stiamo sviluppando la tecnologia di WAAM per più di 10 anni e è molto soddisfacenti vederlo raggiungere questo livello di maturità commerciale. Siamo molto emozionanti circa srotolare la tecnologia attraverso la nostra nuova società dello spinout, WAAM3D. Inoltre estremamente siamo soddisfatti con il lavoro fatto dalle tecnologie di Glenalmond, che si sono occupate dell'si separano le azione lavoranti limitate, perfettamente ed al loro primo tentativo.»

Il Dott. Filomeno Martina, professore di seconda fascia all'università di Cranfield e CEO di WAAM3D, ha detto: «Questa parte è stata sviluppata facendo uso di software e di materiale che è stato sviluppato negli ultimi dieci anni; questi sono infine pronti per la commercializzazione attraverso una nuova società della rotazione-fuori da Cranfield, WAAM3D. Questa parte ci ha dato l'opportunità di verificare le soluzioni innovarici di WAAM3D su un caso di alto profilo dell'utente, con una scala cronologica molto aggressiva. Siamo molto fieri del livello di automazione raggiunto all'università di Cranfield. WAAM3D metterà a disposizione tutti questi strumenti della comunità industriale nel paio di mesi seguente e stiamo guardando in avanti all'impatto sulla fabbricazione che additiva su grande scala industriale questa avrà.»