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Récipient à pression titanique pour l'exploration d'espace faite utilisant la fabrication additive

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Une équipe comportant de Thales Alenia Space, l'université de Cranfield et les technologies de Glenalmond ont avec succès produit un premier prototype complet d'un récipient à pression titanique à employer dans de futures missions équipées pour l'exploration d'espace.

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Le morceau est approximativement 1m dans la taille et 8.5kg dans Massachusetts a fait de l'alliage titanique (Ti-6Al-4V), il a été déposé utilisant le processus additif de fil + de fabrication d'arc (WAAM), que l'université de Cranfield a frayé un chemin au cours de la dernière décennie.

Grâce à pouvoir aller directement du dessin numérique à la structure finale, WAAM a intégré deux différents morceaux dans une partie unique ; élimination du besoin de pièces forgéees long avance fois ; et a sensiblement réduit la quantité de déchets enlevée par l'usinage.

Si construit traditionnellement, le composant aurait exigé la matière première environ 30 fois plus que son Massachusetts final à l'aide du processus de WAAM, plus de 200 kilogrammes de Ti-6Al-4V a été sauvé pour chaque article. Il y a pièce d'améliorer ceci de plus, et Cranfield travaille sur des méthodes innovatrices pour déposer plus près de l'épaisseur finale.

La forme de WAAM a été fabriquée chez Cranfield et puis envoyée aux technologies de Glenalmond où elle effort-a été soulagée, laser-balayée, usinée et inspectée suivre une méthode ultrasonique. L'inspection finale a été effectuée par Agiometrix utilisant une tomographie d'ordinateur (CT-balayage) pour l'analyse interne de qualité et un balayeur optique, avec Thales Alenia Space s'assurant que la pièce a répondu aux conditions et aux caractéristiques mécaniques.

Après les contrôles, on satisfait l'équipe responsable du projet que le navire remplit l'entraînement technique et des conditions de qualité. L'équipe procède maintenant au bâtiment d'un deuxième prototype, avec le but d'effectuer un réglage fin du cycle de fabrication entier, de démontrer la répétabilité et la fiabilité du processus, et de pousser l'exécution de la nouvelle approche dans le matériel de vol.

Massimo Chiampi, directeur d'étude pour des projets de fabrication additifs chez Thales Alenia Space, a dit : « Nous recherchions une solution de fabrication innovatrice pour les réservoirs, qui souffrent typiquement du long délai d'exécution avec l'itinéraire conventionnel de production basé sur l'usinage soustractif. Grâce à ce projet, nous avons démontré que l'adoption de la technologie de WAAM augmente la compétitivité de notre produit. Un article de proche-filet-forme est fabriqué en peu de jours – comparés à plusieurs mois requis pour la fourniture des produits travaillés standard – et également la quantité d'opération d'usinage est uniformément réduite.

« Nous avons réalisé une réduction de 65% le délai d'exécution global sans abandonner les interprétations priées et ceci fournit une indemnité également en termes de flexibilité de conception, permettant pour répondre aux besoins de client à une étape tardive du projet. »

Le Dr. Jialuo Ding, chargé de recherches principal à l'université de Cranfield et scientifique en chef à WAAM3D, a dit : « Nous avions développé la technologie de WAAM pour plus de 10 ans et elles est très satisfaisant pour la voir atteindre ce niveau de maturité commerciale. Nous sommes très enthousiastes au sujet de dérouler la technologie par notre nouvelle société de spinout, WAAM3D. Nous sommes également extrêmement satisfaits avec le travail effectué par les technologies de Glenalmond, qui ont traité une partie avec les actions de usinage limitées, parfaitement et à leur première tentative. »

Dr. Filomeno Martina, conférencier supérieur à l'université de Cranfield et au Président de WAAM3D, a dit : « La présente partie a été établie utilisant le logiciel et le matériel qui a été développé au cours de la dernière décennie ; ce sont finalement prêts pour la commercialisation par une nouvelle société de rotation- de Cranfield, WAAM3D. La présente partie nous a donné l'occasion d'examiner les solutions innovatrices de WAAM3D sur un cas de profil haut d'utilisateur, avec un calendrier très agressif. Nous sommes très fiers du niveau de l'automation réalisé à l'université de Cranfield. WAAM3D rendra tous ces outils disponibles à la communauté industrielle dans les prochains couples des mois et nous attendons avec intérêt l'impact sur la fabrication additive à grande échelle industrielle que ceci aura. »