A PTC a világ első, teljes egészében 3D‑nyomtatással készült sugárhajtóművét LiveWorx kiemelt rendezvényén mutatta be.
A körülbelül nyolc font (kb. 3,6 kg) tömegű, Inconel anyagból nyomtatott mikro turbósugár‑hajtómű egyetlen, komplett egységet alkot. Tartalmazza az összes forgó és álló alkatrészt, és a Creo CAD szoftverrel tervezték.
Egy mikro turbósugár‑hajtómű megtervezése és kinyomtatása, beleértve az összeszerelést nem igénylő, 50 000 fordulat/perc sebességgel forgó turbinát is, jelentős áttörést jelent az additív gyártásra történő tervezés területén. Egy sugárhajtómű ugyanis az egyik legerősebb és legösszetettebb műszaki berendezés. Egyszerre kell megfelelnie a működéshez szükséges teljesítménykövetelményeknek és az alkatrészek rendkívüli összetettségének, amelyek közül sok forog vagy mozog. Az elmúlt években azonban a PTC folyamatosan fejlesztette a Creo alapvető tervezési képességeit, valamint azt a lehetőséget, hogy az összetett terveket közvetlenül át lehessen vinni a 3D‑nyomtatási környezetbe.
Ez az additív gyártásban elért eredmény jelentős hatással lehet a repülőgépiparra, valamint arra, ahogyan az ilyen mikro turbósugár‑hajtóművek gyártásáról gondolkodunk. Napjainkban ezek a hajtóművek számos drága alkatrész bonyolult összeszerelési folyamatait igénylik, ami a vevőket közvetlenül a beszállítói láncoktól való függés, a korlátozott elérhetőség, valamint a megfelelő szaktudással rendelkező munkaerő fenntartásának kockázata elé állítja. Az additív gyártás esetében nincs szükség összeszerelési folyamatra, és lehetőség nyílik az alkatrészek számának, illetve a gyártáshoz szükséges szerszámozás jelentős csökkentésére. Ez mérsékli a költségeket, a követelményeket egy fém 3D‑nyomtatóra egyszerűsíti, és megnyitja az igény szerinti, közvetlenül a vevő telephelyén történő gyártás lehetőségét.
A sugárhajtómű‑projektet Dr. Ronen Ben Horin, a PTC technológiai alelnöke és a Technion – Izraeli Műszaki Egyetem vezető kutatója, valamint Beni Cukurel, a Technion repülőgép‑mérnöki tanszékének docense álmodta meg. Ketten együtt több évnyi, a sugárhajtás területén folytatott mély tudományos kutatást, valamint mérnöki szakértelmet egyesítettek a fejlett hajtóművek és az additív gyártásra optimalizált tervezés megvalósításában.
A Benivel folytatott, az eredményeiről szóló beszélgetés során elmondta, hogy számára és Ronen számára ez egy különösen értékes siker, amely sok évnyi kutatómunka betetőzése, miközben végig lépést tartottak a támogató technológiák fejlődésével. Örömmel látja, hogy a sugárhajtás területén szerzett kiterjedt tudásuk és tapasztalatuk mára egy kereskedelmileg is életképes megoldássá válhat az ilyen mikro turbósugár‑hajtóművek gyártásában. Hozzátette azt is, hogy a Creo kulcsszerepet játszott ebben, egy olyan nagy képességű mérnöki rendszerként, amely képes volt támogatni az elképzelésüket és ezt a szintű innovációt.
A sugárhajtómű‑egység megvalósításához a Creo számos fejlett tervezési képességét használták fel, többek között az alábbiakat:
- Könnyűszerkezetes tervezés:
A Creo kifinomult rácsszerkezet‑modellezést és generatív tervezést tesz lehetővé az anyag‑ és tömegcsökkentés érdekében, miközben megőrzi az azonos szilárdságot és teljesítményt a nagyobb anyagfelhasználású, nehezebb konstrukciókkal összehasonlítva. - Önhordó geometriák 3D‑nyomtatáshoz:
A Creo gerendaalapú rácsszerkezetei automatikusan optimalizálják a terveket a nyomtathatóság érdekében. A szoftver emellett támogatja az önhordó, képletvezérelt rácsstruktúrákat is, amelyek nyomtathatósági ellenőrzésekkel és módosítókkal kombinálhatók a nyomtatási hatékonyság javítása érdekében. - 3D‑nyomtató berendezésekkel való együttműködés:
A Creo kompatibilis a legtöbb 3D‑nyomtató berendezéssel a nyomtatási és utómunkálati folyamatok során. A Creo‑ban készült 3D alkatrésztervezés kulcsfontosságú a hagyományos forgácsolási műveletekhez, amelyek a precíz illesztéseket biztosítják. A Creo számos fájlformátumot, köztük a 3MF‑et kínál a 3D modellek továbbításához a piacon elérhető különféle nyomtatási technológiákhoz, miközben lehetővé teszi a megmunkálási műveletekhez szükséges asszociatív modellek egyszerű létrehozását is. Ez a mikro sugárhajtómű egy EOS nyomtatóval készült.
