E ai ki a SmarTech, he kamupene tohutohu hangarau whakangao, ko te Aerospace te tuarua o te ahumahi nui rawa atu e tukuna ana e te hanga taapiri (AM), tuarua ki te rongoa.Heoi, kei te kore tonu te mohio mo te kaha o te hanga taapiri o nga rawa uku i roto i te hanga tere o nga waahanga aerospace, kua piki ake te ngawari me te whai hua-utu.Ka taea e AM te whakaputa i nga waahanga karaima kaha ake me te maama ake te tere me te pai ake-te whakaiti i nga utu mahi, te whakaiti i te huihuinga a-ringa, me te whakapai ake i te pai me te mahi ma te hoahoa i whakawhanakehia ma te whakatauira, na reira ka whakaiti i te taumaha o te waka rererangi.I tua atu, ko te hangarau hanga taapiri e whakarato ana i te mana o nga waahanga kua oti mo nga waahanga iti ake i te 100 microns.
Heoi, ko te kupu uku pea ka whakapohehe i te pohehe mo te pakaruhanga.Ko te tikanga, ko nga taonga taapiri-hanganga e whakaputa ana i nga waahanga maamaa, maamaa me te kaha o te hanganga, te uaua, me te aukati ki te whānuitanga o te pāmahana.Ko nga kamupene titiro whakamua kei te huri ki nga waahanga whakangao uku, tae atu ki nga nozzles me nga propellers, insulators hiko me nga mata hiko.
Hei tauira, he nui te pakeke o te alumina parakore, a he kaha te parenga waikura me te awhe pāmahana.Ko nga waahanga o te konumohe he whakamaarama hiko i nga wera teitei e kitea ana i roto i nga punaha aerospace.
Ka taea e nga karaima-a-Zirconia te whakatutuki i nga tono maha me nga whakaritenga rawa rawa me te ahotea miihini nui, penei i te whakarewa whakarewa teitei, nga maru me nga peera.Ko nga karamu Silicon nitride he tino kaha, he pakari, he pai rawa atu te awangawanga waiariki, me te pai o te aukati matū ki te pirau o nga momo waikawa, kawakore me nga konganuku whakarewa.Ka whakamahia te Silicon nitride mo nga kaitarai, nga kaikawe, me nga antenna iti-dielectric teitei.
He maha nga ahuatanga e hiahiatia ana e nga karamu hiato.Ko nga karamu e pa ana ki te Silicon kua taapirihia me te alumina me te zircon kua kitea he pai te mahi i roto i te hanga o nga whakarewa karaihe kotahi mo nga matatahi turbine.Ko te mea tenei na te mea he iti rawa te roha o te waiariki o te matua uku ki te 1,500°C, he porosity teitei, he pai te kounga o te mata me te pai o te waiariki.Ko te ta i enei kopa ka taea te whakaputa i nga hoahoa turbine ka taea te tu ake i te pāmahana whakahaere me te whakapiki i te kaha o te miihini.
E mohiotia ana he tino uaua te werohanga, te hanga miihini ranei, he iti noa te uru ki nga waahanga e hangaia ana.Ko nga ahuatanga penei i nga pakitara angiangi he uaua ki te miihini.
Heoi, ka whakamahi a Lithoz i te hanga uku-a-Lithography-based production (LCM) ki te hanga i nga waahanga karaika 3D tino tika.
Ka timata mai i te tauira CAD, ka whakawhitia nga korero taipitopito ki te kaituhi 3D.Kātahi ka pania te paura uku kua oti te hanga ki te tihi o te ipu maramara.Ka rumakina te papa hanga neke ki roto i te paru, katahi ka maataki ki te marama ka kitea mai i raro.Ko te ahua paparanga he mea hanga e te taputapu whakaata moroiti mamati (DMD) kua honoa ki te punaha whakaata.Ma te whakahoki ano i tenei mahi, ka taea te hanga i tetahi waahanga kaakaariki e toru-ahu te paparanga ma te paparanga.Whai muri i te whakamaaramatanga o te waiariki, ka tangohia te kaapiri me nga waahanga kaakaariki ka whakakotahi-ka honohia e te tikanga whakamahana motuhake-ki te whakaputa i tetahi waahanga karaima tino kiko me nga taonga miihini pai me te kounga o te mata.
Ko te hangarau LCM e whakarato ana i te mahi auaha, te utu whai hua me te tere ake mo te whakangao haumitanga o nga waahanga miihini turbine-maataki i nga mahi hanga maaka utu nui me te uaua e hiahiatia ana mo te werohanga me te whakarewanga ware pi ngaro.
Ka taea hoki e te LCM te whakatutuki i nga hoahoa e kore e taea e etahi atu tikanga, i te mea he iti ake nga rauemi mata i era atu tikanga.
Ahakoa te kaha nui o nga rawa uku me te hangarau LCM, he waahi tonu kei waenga i nga kaihanga taputapu taketake AM (OEM) me nga kaihoahoa aerospace.
Ko tetahi take ko te aukati i nga tikanga whakangao hou i roto i nga umanga me nga whakaritenga haumaru me te kounga.Ko te hanga Aerospace e hiahia ana kia maha nga tukanga manatoko me nga tohu tohu, tae atu ki nga whakamatautau tino me te kaha.
Ko tetahi atu arai ko te whakapono ko te ta 3D e tika ana mo te tauira tere mo te wa kotahi, kaua ki nga mea katoa ka whakamahia ki te rangi.Ano, he pohehe tenei, a kua whakamatauhia nga waahanga 3D kua taia ki te whakamahi ki te hanga papatipu.
Ko tetahi tauira ko te hanga i nga matatahi turbine, kei reira te mahinga uku AM ka whakaputa i nga ukau karaihe (SX) kotahi, tae atu ki te whakakoi aronga (DS) me nga matatahi turbine equiaxed (EX) superalloy.Ka taea te whakaputa tere me te ohaoha nga koo me nga hanganga peka uaua, nga pakitara maha me nga taha o muri iti iho i te 200μm, a ko nga waahanga whakamutunga he rite tonu te tika o te ahu me te pai o te whakaoti mata.
Ma te whakarei ake i te whakawhitiwhiti korero ka whakakotahi i nga kaihoahoa aerospace me nga AM OEM me te tino whakawhirinaki ki nga waahanga uku i hangaia ma te LCM me etahi atu hangarau.Kei te noho te hangarau me te tohungatanga.Me whakarereke te huarahi whakaaro mai i te AM mo te R&D me te tauira tauira, me te titiro hei huarahi whakamua mo nga tono arumoni nui.
I tua atu i te maatauranga, ka taea hoki e nga kamupene aerospace te whakapau wa ki nga kaimahi, miihini, me nga whakamatautau.Me mohio nga Kaihanga ki nga paerewa rereke me nga tikanga mo te arotake i nga karaima, kaua nga konganuku.Hei tauira, ko nga paerewa ASTM matua e rua a Lithoz mo nga uku hangahanga ko te ASTM C1161 mo te whakamatautau kaha me te ASTM C1421 mo te whakamatautau pakari.Ko enei paerewa e pa ana ki nga karaera i hangaia e nga tikanga katoa.I roto i te hanga taapiri uku, he tikanga hanga noa te taahi taahitanga, a ko nga waahanga he rite tonu te momo sintering ki nga karaima tuku iho.Na reira, ka tino rite te hanganga moroiti o nga waahanga uku ki te miihini tikanga.
I runga i te ahu whakamua tonu o nga rawa me nga hangarau, ka taea e matou te kii maia ka nui ake nga raraunga ka whiwhi nga kaihoahoa.Ka whakawhanakehia nga rauemi uku hou ka whakaritea kia rite ki nga hiahia miihini motuhake.Ko nga waahanga i hangaia mai i nga karamu AM ka whakaoti i te tukanga tohu mo te whakamahi i roto i te aerospace.A ka whakarato taputapu hoahoa pai ake, penei i te pai ake o te rorohiko whakatauira.
Ma te mahi tahi me nga tohunga hangarau o te LCM, ka taea e nga kamupene aerospace te whakauru i nga tikanga miihini AM i roto i te waa-whakapoto i te wa, te whakaheke i nga utu, me te hanga huarahi mo te whakawhanaketanga o nga taonga hinengaro o te kamupene.Ma te maataki me te whakamahere mo te wa roa, ka taea e nga kamupene aerospace e whakangao ana ki te hangarau karaima ka whiwhi hua nui i roto i a raatau kohinga whakaputa katoa i roto i nga tau tekau e whai ake nei me tua atu.
Ma te whakatuu hononga ki te AM Ceramics, ka hangaia e nga kaihanga taputapu taketake a Aerospace nga waahanga kaore e taea te whakaaro i mua.
About the author: Shawn Allan is the vice president of additive manufacturing expert Lithoz. You can contact him at sallan@lithoz-america.com.
Ka korero a Shawn Allan mo nga uauatanga o te whakawhitiwhiti korero i nga painga o te hanga taapiri uku i te Ceramics Expo i Cleveland, Ohio i te Mahuru 1, 2021.
Ahakoa te whanaketanga o nga punaha rererangi hypersonic kua noho mo nga tekau tau, kua noho inaianei ko te kaupapa matua mo te arai a-motu o Amerika, e kawe ana i tenei mara ki te ahua o te tipu tere me te whakarereke.I te mea he mara maataki motuhake, ko te wero ko te kimi tohunga me nga pukenga e tika ana hei whakatairanga i tona whanaketanga.Heoi, ki te kore e ranea nga tohunga, ka puta he aputa auaha, penei i te whakatakoto i te hoahoa mo te hangahanga (DFM) i te tuatahi ki te wahanga R&D, ka huri ki te waahi hangahanga ina kua tomuri rawa ki te whakarereke i nga utu.
Ko nga hononga, penei i te University Alliance hou mo te Whakaaetanga Hypersonics (UCAH), he waahi nui mo te whakatipu i nga taranata e hiahiatia ana hei ahu whakamua i te mara.Ka taea e nga akonga te mahi tika me nga kairangahau whare wananga me nga tohunga umanga ki te whakawhanake i te hangarau me te ahu whakamua i te rangahau hypersonic tino nui.
Ahakoa i whakamanahia e UCAH me etahi atu kaunihera whakamarumaru nga mema ki te uru atu ki nga momo mahi miihini, me nui ake nga mahi ki te whakatipu i nga taranata kanorau me te mohio, mai i te hoahoa ki te whanaketanga rauemi me te kowhiringa ki nga awheawhe whakangao.
Kia mau tonu ai te uara o te mara, ko te hononga o te whare wananga te kaupapa matua mo te whakawhanaketanga o nga kaimahi ma te whakangao ki nga hiahia o te umanga, te whakauru i nga mema ki te rangahau e tika ana mo te umanga, me te whakangao ki te kaupapa.
I te hurihanga o te hangarau hypersonic ki roto i nga kaupapa hanga-nui, ko te aputa o nga mahi miihini me nga pukenga mahi hanga te wero nui rawa atu.Mena karekau e whiti nga rangahau moata ki tenei raorao o te mate—te aputa i waenga i te R&D me te whakangao, me te maha o nga kaupapa whakahirahira kua rahua—katahi ka ngaro he otinga e tika ana, e taea ana hoki.
Ka taea e te umanga whakangao US te whakatere i te tere supersonic, engari ko te tupono ki te taka ki muri ko te whakarahi i te rahi o nga kaimahi kia rite.No reira, me mahi tahi te kawanatanga me nga umanga whanaketanga whare wananga me nga kaihanga ki te whakatinana i enei mahere.
Kua kite te umanga i nga waahi pukenga mai i nga awheawhe whakangao ki nga taiwhanga miihini - ka whanui noa enei waahi i te tipu o te maakete hypersonic.Ko nga hangarau hou e hiahia ana kia tipu ake nga kaimahi ki te whakawhānui ake i te matauranga ki te mara.
Ko te mahi Hypersonic he maha nga waahanga matua o nga momo rawa me nga hanganga, a kei ia waahi nga waahanga o nga wero hangarau.Me whiwhi ratou i te taumata teitei o te matauranga taipitopito, a ki te kore te tohungatanga e tika ana, ka raru pea tenei ki te whakawhanaketanga me te whakaputa.Mena kaore i te nui nga tangata ki te pupuri i te mahi, kare e taea te pupuri i te hiahia mo te hanga tere tere.
Hei tauira, me hiahia nga tangata ka taea te hanga i te hua whakamutunga.Ko te UCAH me etahi atu huinga he mea nui ki te whakatairanga i nga mahi hanga hou me te whakarite kia whakauruhia nga akonga e aro ana ki nga mahi o te hanga.Na roto i nga mahi whakapakari kaimahi i whakatapua, ka taea e te umanga te pupuri i te painga whakataetae i roto i nga mahere rererangi hypersonic i roto i nga tau e whai ake nei.
Ma te whakatuu UCAH, kei te hanga e te Tari Tiaki he whai waahi ki te tango i tetahi huarahi tino aro ki te hanga i nga kaha ki tenei waahi.Me mahi ngatahi nga mema o te whakakotahitanga ki te whakangungu i nga mana motuhake o nga tauira kia taea ai e tatou te hanga me te pupuri i te torohaki o te rangahau me te whakawhanui kia puta nga hua e hiahiatia ana e to tatou whenua.
Ko te NASA Advanced Composite Alliance kua katia inaianei he tauira mo te mahi angitu ki te whakawhanake kaimahi.Ko tana whai hua ko te hua o te whakakotahi i nga mahi R&D me nga paanga o te umanga, e taea ai te whakawhanui i nga mahi auaha puta noa i te puunaha rauwiringa kaiao whanaketanga.Kua mahi tika nga rangatira o te ahumahi me NASA me nga whare wananga mo nga kaupapa mo te rua ki te wha tau.Kua whakawhanakehia e nga mema katoa te matauranga me te wheako ngaio, i ako ki te mahi tahi i roto i te taiao kore whakataetae, me te poipoi i nga tauira o te kaareti ki te whakawhanake ki te poipoi i nga kaitoro ahumahi matua a meake nei.
Ko tenei momo whanaketanga kaimahi e whakakii ana i nga waahi i roto i te umanga me te whai waahi mo nga pakihi iti ki te whakahou tere me te rereke i te mara ki te whakatutuki i te tipu ake-e pai ana ki nga kaupapa haumarutanga o te motu me te haumaru ohaoha o Amerika.
Ko nga hononga o te Whare Wananga tae atu ki te UCAH he taonga nui i roto i te mara hypersonic me te umanga tiaki.Ahakoa kua whakatairangahia e ta raatau rangahau nga mahi hou ka puta ake, ko to ratou uara nui kei te kaha ki te whakangungu i a maatau reanga kaimahi.Inaianei me aro te roopu roopu ki te whakangao moni ki enei mahere.Ma te mahi pera, ka taea e raatau te awhina i te angitu mo te wa roa o te auaha hypersonic.
About the author: Kim Caldwell leads Spirit AeroSystems’ R&D program as a senior manager of portfolio strategy and collaborative R&D. In her role, Caldwell also manages relationships with defense and government organizations, universities, and original equipment manufacturers to further develop strategic initiatives to develop technologies that drive growth. You can contact her at kimberly.a.caldwell@spiritaero.com.
Ko nga Kaihanga o nga hua uaua, tino hangaia (penei i nga waahanga rererangi) ka whakapau kaha ki te tino tika i nga wa katoa.Kaore he waahi mo te mahi.
Na te mea he tino uaua te hanga waka rererangi, me ata whakahaere nga kaihanga i nga mahi kounga, me te aro nui ki nga mahi katoa.Me tino mohio tenei ki te whakahaere me te urutau ki nga take whakangao, te kounga, te haumaru me nga take mekameka tuku i te wa e tutuki ana nga whakaritenga ture.
Na te mea he maha nga mea e pa ana ki te tukunga o nga hua o te kounga teitei, he uaua ki te whakahaere i nga ota whakangao uaua me te huri haere.Ko te tukanga kounga me kaha ki nga ahuatanga katoa o te tirotiro me te hoahoa, te whakaputa me te whakamatautau.He mihi ki nga rautaki Ahumahi 4.0 me nga otinga whakangao hou, kua ngawari ake enei wero kounga ki te whakahaere me te hinga.
Ko te arotahi tawhito o te hanga waka rererangi i nga wa katoa ko nga rauemi.Ko te putake o te nuinga o nga raru kounga ko te pakaru pakaru, te waikura, te ngenge whakarewa, me etahi atu mea.Heoi ano, kei roto i nga mahi hanga waka rererangi o enei ra nga hangarau matatau, tino hangai e whakamahi ana i nga rawa aukati.Ko te hanga hua ka whakamahi i nga tikanga tino motuhake me te uaua me nga punaha hiko.Ka kore pea e taea e nga otinga rorohiko whakahaere whakahaere te whakaoti rapanga tino uaua.
He maha atu nga waahanga uaua ka taea te hoko mai i te mekameka tuku o te ao, no reira me nui ake te whakaaro ki te whakauru i a raatau puta noa i te huihuinga huihuinga.Ka kawea mai e te koretake nga wero hou ki te whakarato i te tirohanga me te whakahaere kounga.Ko te whakarite i te kounga o te maha o nga waahanga me nga hua kua oti te hiahia kia pai ake te whakakotahi me nga tikanga kounga.
Ko te Ahumahi 4.0 e tohu ana i te whakawhanaketanga o te umanga whakangao, me te nui ake o nga hangarau e hiahiatia ana hei whakatutuki i nga whakaritenga o te kounga.Ko nga hangarau tautoko ko te Ipurangi Ahumahi o nga Mea (IIoT), nga miro matihiko, te mooni whakanuia (AR), me te tātari matapae.
Ko te Kounga 4.0 e whakaatu ana i te tikanga o te kounga o te tukanga whakaputa raraunga e pa ana ki nga hua, nga tukanga, te whakamahere, te hanganga ture me nga paerewa.He mea hanga ki runga, kaua ki te whakakapi i nga tikanga o te kounga tuku iho, ma te whakamahi i te maha o nga hangarau hou e rite ana ki ona hoa ahumahi, tae atu ki te ako miihini, nga taputapu hono, te rorohiko kapua, me nga mahanga mamati ki te huri i te rerenga mahi a te whakahaere me te whakakore i nga hua ka taea, i nga tukanga ranei nga Koha.Ko te putanga mai o te Kounga 4.0 e tika ana kia whakarereketia te ahurea o te waahi mahi ma te whakanui ake i te whakawhirinaki ki nga raraunga me te whakamahi hohonu ake o te kounga hei waahanga o te tikanga hanga hua.
Ko te Kounga 4.0 he whakauru i nga take whakahaere me te whakapumautanga kounga (QA) mai i te timatanga ki te waahi hoahoa.Kei roto i tenei ko te whakaaro me te hoahoa hua.Ko nga hua rangahau ahumahi tata nei e tohu ana ko te nuinga o nga maakete kaore he mahinga whakawhiti hoahoa aunoa.Ko te mahinga a-ringa ka waiho he waahi mo nga hapa, ahakoa he hapa o roto, he hoahoa korero ranei me nga huringa ki te mekameka tuku.
I tua atu i te hoahoa, ka whakamahi ano te Kounga 4.0 i te ako miihini-a-tukarite ki te whakaiti i te ururua, te whakaheke i te mahi ano, me te arotau i nga tawhā whakaputa.I tua atu, ka whakatauhia e ia nga take mahi hua i muri i te tukunga, ka whakamahi i nga urupare i runga i te waahi ki te whakahou i nga punaha hua, ka mau tonu te pai o nga kaihoko, me te mutunga ka whakarite i nga mahi mahi.Kei te noho hei hoa mohoao mo te Ahumahi 4.0.
Heoi, ko te kounga kaore e pa ana ki nga hononga hangahanga kua tohua.Ko te whakaurunga o te Kounga 4.0 ka taea te whakauru i te huarahi kounga matawhānui i roto i nga whakahaere whakangao, ka waiho te mana whakarereke o nga raraunga hei waahanga nui o te whakaaro umanga.Ko te tutukitanga i nga taumata katoa o te whakahaere ka whai waahi ki te hanga i te ahurea kounga katoa.
Karekau he tukanga whakaputa e taea te whakahaere pai i roto i te 100% o te waa.Ko te whakarereke i nga tikanga ka pa mai nga huihuinga ohorere e hiahia ana ki te whakatika.Ko te hunga whai wheako ki te kounga e mohio ana ko nga mea katoa e pa ana ki te tukanga o te neke ki te tino pai.Me pehea koe e whakarite kia whakaurua te kounga ki roto i te tukanga ki te kite wawe i nga raruraru?Ka aha koe ina kitea e koe te koha?He take o waho kei te raru tenei?He aha nga huringa ka taea e koe ki te mahere tirotiro, ki te tikanga whakamatautau ranei kia kore ai e puta ano tenei raru?
Whakapumautia he whakaaro kei ia tukanga whakangao he tukanga kounga e pa ana.Whakaarohia he wa kei te heke mai he hononga kotahi-ki-tetahi me te ine tonu i te kounga.Ahakoa he aha nga mea ka puta ohorere, ka taea te whakatutuki i te kounga tino pai.Ka arotakehia e ia pokapu mahi nga tohu me nga tohu mahi matua (KPI) i ia ra ki te tautuhi i nga waahanga hei whakapai ake i mua i te puta o nga raruraru.
I roto i tenei punaha kati-kati, ko ia tukanga whakaputa he whakatauranga kounga, e tuku urupare ana kia mutu te mahi, kia haere tonu te mahi, kia whakarereke ranei i nga waa tuuturu.Kaore te punaha e pa ki te ngenge, ki te he tangata ranei.He mea nui te punaha kounga kati i hangaia mo te hanga waka rererangi ki te eke ki nga taumata kounga teitei ake, te whakapoto i nga waa huringa, me te whakarite kia u ki nga paerewa AS9100.
Tekau tau ki muri, ko te whakaaro ki te aro ki te QA mo te hoahoa hua, rangahau maakete, kaiwhakarato, ratonga hua, etahi atu mea ranei e pa ana ki te pai o nga kaihoko kaore i taea.Ko te hoahoa hua ka mohio mai i te mana teitei ake;Ko te kounga e pa ana ki te whakahaere i enei hoahoa ki runga i te raina huihuinga, ahakoa o raatau ngoikoretanga.
I tenei ra, he maha nga kamupene kei te whakaaro ano me pehea te mahi pakihi.Ko te mana o te tau 2018 kare pea e taea.Kei te piki ake te mohio me te mohio ake o nga kaihanga.He nui ake nga matauranga e waatea ana, ko te tikanga he pai ake te mohio ki te hanga i te hua tika i te wa tuatahi, me te pai ake o te mahi me te mahi.