Salte a Lightspeed: Stratasys utiliza software de simulación para crear componentes aeroespaciales livianos

Aug 24, 2023

Oli Johnson habla con Foster Ferguson, director global aeroespacial de Stratasys, sobre el uso que hace la empresa del software de simulación Hexagon para aligerar componentes aeroespaciales.

por Oliver Johnson

21 agosto 2023

15:52

Stratasys

El aligeramiento de los componentes es clave para introducir más rápidamente nuevos aviones y naves espaciales sostenibles. Las piezas de plástico impresas en 3D pueden ofrecer beneficios en esta área, reduciendo el uso de energía y aumentando la autonomía de los nuevos aviones. En noviembre de 2022,Stratasysanunció que aplicó tecnología de simulación deHexágonode la división Manufacturing Intelligence para capturar el comportamiento de su polietercetoncetona reforzada (PEKK) ultraligera Antero y sus procesos de fabricación aditiva.

Según Stratasys, la adopción de AM para componentes estructurales ha seguido siendo lenta debido a la naturaleza crítica para la seguridad de la industria aeroespacial y las regulaciones impuestas a las piezas. En el comunicado de prensa original que anunciaba su asociación, Hexagon y Stratasys dijeron que al proporcionar a los equipos de ingeniería las herramientas de simulación para validar los materiales que lograrán el rendimiento requerido de la pieza, están proporcionando el "eslabón perdido" que permitirá a los diseñadores lograr avances.

Foster Ferguson, director global de Aeroespacial de Stratasys, dijo a TCT: “Cuando empiezas a hablar de precisión dimensional e impresión según lo que buscan los estándares, cumplir esas especificaciones es realmente importante. Independientemente de lo que estemos probando, longevidad, rayos UV, calor, fatiga, lo que sea, caracterizar esos datos y entregárselos al ingeniero es fundamental. Por eso el software Hexagon Digimat es tan importante para todo el proceso. Queremos poder dar confianza con la prueba técnica en la parte posterior de la impresión de que se han cumplido las tolerancias para los diseños de esta nave espacial única”.

Se han agregado modelos a múltiples escalas de Stratasys Antero 840CN03 y Antero 800NA al ecosistema de intercambio de materiales Digimat de Hexagon, con parámetros de impresión asociados de las impresoras 3D aeroespaciales de Stratasys. Los modelos permiten a los ingenieros crear gemelos digitales que predicen con precisión cómo funcionarán las piezas impresas con el material elegido y la impresora Stratasys aprobada y lista para el sector aeroespacial. Según Hexagon, las piezas se pueden simular digitalmente con casos de uso del mundo real y pruebas de certificación antes de fabricar cualquier prototipo físico. Los materiales ya se están utilizando en ingeniería aeroespacial: Lockheed Martin utilizó Antero 840CN03 para crear la cubierta de la escotilla de acoplamiento de la nave espacial Orion de la NASA.

Hablando sobre la importancia de los componentes livianos, como los diseñados usando el software de simulación, Ferguson dijo: "El aligeramiento es muy importante, obviamente para los ingenieros que siempre están buscando maneras de ahorrar libras, cada libra que se ahorra en los vuelos espaciales es muy importante". significativo en términos de costos de combustible. Los grandes aspectos de los materiales son que son muy resistentes a la fatiga, muy fuertes y tienen propiedades disipadoras electrostáticas”.

Ferguson habló con TCT sobre los beneficios de utilizar software de simulación: “Cumplir con requisitos y regulaciones específicos es sin duda uno de los beneficios. Existen diferentes regulaciones en los viajes comerciales y los viajes espaciales. Con los viajes espaciales, estás más preocupado por los problemas generales de seguridad y por asegurarte de que cuando salga, cumpla con las especificaciones y requisitos de diseño originales que solicita el cliente. En el pasado, hemos realizado pruebas exhaustivas en nuestras máquinas, imprimiendo cupones, probando los filamentos y creando un conjunto de datos que podemos publicar. Lo usamos en el foro público para que los ingenieros puedan usar un conjunto de datos y crear una equivalencia de sus propios datos, basándose en esos datos fundamentales”.

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Hexagon afirma que su software Digimat ofrece a los fabricantes la capacidad de diseñar piezas más ligeras que puedan igualar el rendimiento de los metales y evitar una costosa "sobreingeniería". La empresa comenzó a trabajar con Stratasys hace más de una década y durante ese tiempo ha caracterizado y agregado termoplásticos de alto rendimiento como ULTEM 9085, ULTEM 9085 CG, ULTEM 1010 y Nylon12CF al software Digimat. Según Ferguson y Stratasys, la capacidad de los materiales impresos en 3D, como los PEKK, para reemplazar aplicaciones que normalmente se producirían a partir de aluminio y acero apunta a un uso cada vez mayor en la industria aeroespacial.

Esta historia apareció por primera vez en las ediciones norteamericana y europea de la revista TCT a principios de 2023.

Stratasys

por Oliver Johnson

21 agosto 2023

15:52