СмарТех, җитештерү технологияләре консалтинг компаниясе әйтүенчә, аэрокосмос - өстәмә җитештерү (AM) хезмәт күрсәткән икенче урында, медицинадан соң икенче урында.Шулай да, аэрокосмик компонентларны тиз җитештерүдә, сыгылучылык һәм чыгым эффективлыгын арттыруда керамик материаллар өстәмә җитештерү потенциалы турында хәбәрдарлык җитми.AM көчлерәк һәм җиңелрәк керамик өлешләр җитештерә ала, хезмәт чыгымнарын тизрәк һәм тотрыклырак киметә, кул белән җыюны киметә, модельләштерү белән эшләнгән дизайн ярдәмендә эффективлыкны һәм эшне яхшырта, шуның белән самолетның авырлыгын киметә ала.Моннан тыш, керамик технологияләр җитештерү 100 микроннан кечерәк функцияләр өчен әзер өлешләрне үлчәмле контрольдә тота.
Ләкин, керамика сүзе тупаслык турындагы ялгыш карашны китерергә мөмкин.Чынлыкта, өстәмә җитештерелгән керамика зур структур көче, катылыгы, киң температура диапазонына каршы җиңелрәк, нечкә өлешләр җитештерә.Алга караган компанияләр керамик җитештерү компонентларына мөрәҗәгать итәләр, шул исәптән авышлар һәм пропеллерлар, электр изоляторлары һәм турбина плиталары.
Мәсәлән, югары чисталык алумина югары каты, коррозиягә каршы тору һәм температура диапазонына ия.Алуминадан ясалган компонентлар шулай ук ​​аэрокосмик системаларда киң таралган югары температурада электр изоляциясе ясыйлар.
Ircиркониягә нигезләнгән керамика бик күп материал таләпләрен һәм югары механик стрессны куллана ала, мәсәлән, югары металл формалаштыру, клапаннар һәм подшипниклар.Кремний нитрид керамикасы югары көч, югары катгыйлык һәм җылылык шокына каршы тору, шулай ук ​​төрле кислоталар, эшкәртүләр һәм эретелгән металллар коррозиясенә яхшы химик каршылык.Кремний нитриды изоляторлар, импеллерлар һәм югары температуралы түбән диэлектрик антенналар өчен кулланыла.
Композит керамика берничә кирәкле сыйфат бирә.Алюмина һәм циркон белән кушылган кремний нигезендәге керамика турбина плиталары өчен бер кристалл кастинг җитештерүдә яхшы эшләвен исбатлады.Чөнки бу материалдан ясалган керамик үзәк 1500 ° C га кадәр түбән җылылык киңәюенә, югары күзәнәклелегенә, яхшы өслегенең сыйфаты һәм яхшы үтемлелегенә ия.Бу үзәкләрне бастыру турбина конструкцияләрен җитештерә ала, алар югары эш температурасына каршы тора ала һәм двигательнең эффективлыгын күтәрә ала.
Билгеле булганча, керамиканы инъекция формалаштыру яки эшкәртү бик катлаулы, һәм эшкәртү җитештерелгән компонентларга чикләнгән мөмкинлек бирә.Нечкә стеналар кебек үзенчәлекләрне эшкәртү дә авыр.
Ләкин, Литоз төгәл, катлаулы формадагы 3D керамик компонентлар җитештерү өчен литографиягә нигезләнгән керамик җитештерүне (LCM) куллана.
CAD моделеннән башлап, деталь спецификацияләр санлы рәвештә 3D принтерга күчерелә.Аннары төгәл формалашкан керамик порошокны үтә күренмәле савыт өстенә кулланыгыз.Күчемле төзелеш платформасы балчыкка чумган, аннары түбәннән күренгән яктылыкка сайлап алынган.Катлам образы проекция системасы белән кушылган санлы микро-көзге җайланма (DMD) белән ясала.Бу процессны кабатлап, өч үлчәмле яшел өлеш катлам буенча барлыкка килергә мөмкин.Термаль эшкәртүдән соң, бәйләүче алынды һәм яшел өлешләр махсус җылыту процессы белән синтерлаштырылды - искиткеч механик үзлекләре һәм өслек сыйфаты белән тулы тыгыз керамик өлеш чыгару өчен.
LCM технологиясе турбина двигатель компонентларын инвестицияләү өчен инновацион, чыгымлы һәм тизрәк процесс тәкъдим итә - инъекция формалаштыру һәм балавызны югалту өчен кирәк булган кыйммәтле һәм авыр форма җитештерүне узып.
LCM шулай ук ​​башка ысуллар белән ирешеп булмый торган конструкцияләргә ирешә ала, шул ук вакытта чималны башка ысулларга караганда азрак куллана.
Керамик материалларның һәм LCM технологияләренең зур потенциалына карамастан, AM оригиналь җиһаз җитештерүчеләре (OEM) һәм аэрокосмик дизайнерлар арасында аерма бар.
Бер сәбәп аеруча куркынычсызлык һәм сыйфат таләпләре булган тармакларда яңа җитештерү ысулларына каршы тору булырга мөмкин.Аэрокосмик җитештерү күп тикшерү һәм квалификация процессларын, шулай ук ​​җентекле һәм катгый сынауны таләп итә.
Тагын бер киртә - 3D басма, нигездә, һавада кулланыла торган әйберләр түгел, ә бер тапкыр тиз прототиплаштыру өчен яраклы дигән ышануны үз эченә ала.Яңадан, бу аңлашылмаучанлык, һәм 3D басма керамик компонентлар массакүләм җитештерүдә кулланылуы исбатланды.
Мисал итеп турбина плиталары җитештерү, монда AM керамик процессы бер кристалл (SX) үзәкләр җитештерә, шулай ук ​​юнәлешле катыландыру (DS) һәм тигезләнгән кастинг (EX) супераллой турбина плиталары.Катлаулы филиал структуралары, күп диварлар һәм 200μмнан да азрак кырлар тиз һәм экономияле ясалырга мөмкин, һәм соңгы компонентлар эзлекле үлчәм төгәллегенә һәм искиткеч өслек бетүенә ия.
Аралашуны көчәйтү аэрокосмик дизайнерларны һәм AM OEMларны берләштерә ала һәм LCM һәм башка технологияләр ярдәмендә җитештерелгән керамик компонентларга тулысынча ышана ала.Технология һәм тәҗрибә бар.АМдан R&D һәм прототип ясау өчен уйлау ысулын үзгәртергә, аны зур масштаблы коммерция кушымталары өчен алга юл итеп күрергә кирәк.
Мәгарифкә өстәп, аэрокосмик компанияләр персоналга, инженерлыкка һәм тестка вакыт бүлеп куя ала.Итештерүчеләр металл түгел, керамиканы бәяләү өчен төрле стандартлар һәм ысуллар белән таныш булырга тиеш.Мәсәлән, структур керамика өчен Литозның ике төп ASTM стандарты - көчне сынау өчен ASTM C1161 һәм катгыйлыкны сынау өчен ASTM C1421.Бу стандартлар барлык ысуллар белән ясалган керамикага кагыла.Керамик өстәмә җитештерүдә бастыру адымы формалаштыру ысулы гына, һәм өлешләре традицион керамика белән бер үк синтеринг төрен кичерәләр.Шуңа күрә керамик өлешләрнең микроструктурасы гадәти эшкәртүгә бик охшаш булачак.
Материалларның һәм технологияләрнең өзлексез алга китүенә нигезләнеп, без дизайнерлар күбрәк мәгълүмат алачак дип ышанып әйтә алабыз.Яңа керамик материаллар махсус инженер ихтыяҗлары буенча эшләнәчәк һәм көйләнәчәк.AM керамикасыннан ясалган өлешләр аэрокосмоста куллану өчен сертификацияләү процессын тәмамлый.Яхшыртылган модельләштерү программасы кебек яхшырак дизайн кораллары белән тәэмин итәчәк.
LCM техник белгечләре белән хезмәттәшлек итеп, аэрокосмик компанияләр AM керамик процессларын эчке кыскарту, чыгымнарны киметү һәм компаниянең интеллектуаль милеген үстерү өчен мөмкинлекләр булдыра ала.Алдан күрүчән һәм озак вакытлы планлаштыру белән, керамик технологиягә инвестиция салган аэрокосмик компанияләр киләсе ун елда һәм аннан соң бөтен җитештерү портфелендә зур файда ала ала.
AM Ceramics белән партнерлык урнаштырып, аэрокосмик оригиналь җиһаз җитештерүчеләр моңа кадәр күз алдына да китерә алмаган компонентлар җитештерәчәкләр.
About the author: Shawn Allan is the vice president of additive manufacturing expert Lithoz. You can contact him at sallan@lithoz-america.com.
Шон Аллан 2021 елның 1 сентябрендә Кливленд, Огайо штатындагы Керамика экспозициясендә керамик өстәмә җитештерү өстенлекләрен эффектив рәвештә җиткерү кыенлыклары турында сөйләр.
Гиперсоник очыш системаларын үстерү дистә еллар дәвамында яшәсә дә, хәзерге вакытта ул АКШ милли оборонасының төп өстенлегенә әйләнде, бу өлкә тиз үсеш һәм үзгәрү халәтенә китерде.Уникаль күп дисциплинар өлкә буларак, проблема - аның үсешенә ярдәм итәр өчен кирәкле күнекмәләргә ия белгечләр табу.Ләкин, белгечләр җитмәгәндә, ул инновацион аерманы барлыкка китерә, мәсәлән, җитештерүчәнлек (DFM) дизайнын R&D этабына кую, аннары чыгымлы эффектив үзгәрешләр кертү соң булганда җитештерү аермасына әверелү.
Союзлар, яңа төзелгән Гамәли Гиперсоника Университеты Альянсы (UCAH), кырны алга җибәрү өчен кирәк булган талантларны үстерү өчен мөһим шартлар тудыралар.Студентлар технологияне үстерү һәм критик гиперсоник тикшеренүләрне алга җибәрү өчен университет тикшерүчеләре һәм тармак белгечләре белән турыдан-туры эшли алалар.
UCAH һәм башка оборона консорциасы әгъзаларына төрле инженерлык эшләре белән шөгыльләнергә вәкаләтле булсалар да, дизайннан материаль үсешкә, сайлау цехларына кадәр төрле һәм тәҗрибәле талантлар үстерү өчен күп эш башкарылырга тиеш.
Бу өлкәдә озакка сузылган кыйммәтне тәэмин итү өчен, университет союзы эшче көчен үстерүне өстенлекле итәргә тиеш, тармак ихтыяҗларына туры китереп, әгъзаларны тармакка кагылышлы тикшеренүләргә җәлеп итеп, программага инвестицияләр кертеп.
Гиперсоник технологияне зур масштаблы җитештерелә торган проектларга үзгәрткәндә, булган инженерлык һәм җитештерү хезмәт осталыгы аермасы иң зур проблема.Әгәр дә башлангыч тикшеренүләр бу урынлы үлем үзәнен кичермәсәләр - фәнни-тикшеренү һәм җитештерү арасындагы аерма, һәм күп амбицияле проектлар уңышсыз калса, без кулланыла торган һәм мөмкин булган чишелешне югалттык.
АКШ җитештерү индустриясе суперсоник тизлекне тизләтә ала, ләкин артта калу куркынычы - эшче көченең туры килүен киңәйтү.Шуңа күрә, хөкүмәт һәм университет үсеше консорциасы бу планнарны тормышка ашыру өчен җитештерүчеләр белән хезмәттәшлек итәргә тиеш.
Тармак җитештерү остаханәләреннән инженер лабораторияләренә кадәр осталык җитешсезлекләрен кичерде - бу кимчелекләр гиперсоник базар үсә барган саен киңәячәк.Emergсеп килүче технологияләр бу өлкәдә белемнәрне киңәйтү өчен барлыкка килүче эшче көчен таләп итәләр.
Гиперсоник эш төрле материалларның һәм структураларның берничә төп өлкәсен үз эченә ала, һәм һәр өлкәнең үз техник проблемалары бар.Алар югары дәрәҗәдәге җентекле белем таләп итәләр, һәм кирәкле экспертиза булмаса, бу үсеш һәм җитештерү өчен киртәләр тудырырга мөмкин.Эшне саклар өчен бездә кеше җитмәсә, югары тизлектә җитештерүгә булган ихтыяҗны канәгатьләндереп булмый.
Мәсәлән, безгә соңгы продуктны төзи алган кешеләр кирәк.UCAH һәм башка консорциа заманча җитештерүне пропагандалау һәм җитештерү роле белән кызыксынган студентларның кертелүен тәэмин итү өчен бик мөһим.Функциональ функциональ эшче көчен үстерү көче белән, тармак алдагы берничә елда гиперсоник очыш планнарында көндәшлек өстенлеген саклый алачак.
UCAH булдырып, Оборона Министрлыгы бу өлкәдә мөмкинлекләр булдыруга игътибарлырак караш кабул итү мөмкинлеге тудыра.Барлык коалиция әгъзалары бергәләп эшләргә тиеш, без студентларның төп мөмкинлекләрен өйрәтәбез, шуңа күрә без тикшеренү моментын булдыра алабыз һәм саклыйбыз һәм илебезгә кирәкле нәтиҗәләр ясау өчен аны киңәйтә алабыз.
Хәзерге вакытта ябылган NASA Advanced Composites Alliance - уңышлы эшче көчен үстерү үрнәге.Аның эффективлыгы фәнни-тикшеренү эшләрен сәнәгать кызыксынулары белән берләштерү нәтиҗәсе, бу үсеш экосистемасында инновацияне киңәйтергә мөмкинлек бирә.Промышленность лидерлары NASA һәм университетлар белән ике-дүрт ел дәвамында проектларда эшләделәр.Барлык әгъзалар да профессиональ белемнәр һәм тәҗрибәләр үстерделәр, көндәш булмаган шартларда хезмәттәшлек итәргә өйрәнделәр, һәм колледж студентларын киләчәктә төп тармак уенчыларын тәрбияләү өчен үстерделәр.
Эшче көчен үстерүнең бу төре тармактагы кимчелекләрне тутыра һәм кече бизнеска тиз инновацияләр кертү һәм АКШның милли куркынычсызлыгы һәм икътисадый куркынычсызлык инициативалары өчен алга таба үсеш өчен өлкәне диверсификацияләү өчен мөмкинлекләр бирә.
Университет союзлары, шул исәптән UCAH - гиперсоник өлкәдә һәм оборона өлкәсендә мөһим активлар.Тикшеренүләре барлыкка килгән инновацияләрне алга этәрсәләр дә, аларның иң зур кыйммәте безнең киләсе буын эшче көчен әзерләү сәләтендә.Консорциумга хәзер мондый планнарга инвестицияләрне өстен куярга кирәк.Шулай итеп, алар гиперсоник инновациянең озак вакытлы уңышын үстерергә булыша ала.
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.
Катлаулы, югары инженерлы продуктлар җитештерүчеләр (самолет компонентлары кебек) һәрвакыт камиллеккә тугры.Маневр өчен урын юк.
Очкыч җитештерү бик катлаулы булганга, җитештерүчеләр һәр адымга зур игътибар биреп, сыйфат процессын җентекләп идарә итәргә тиеш.Моның өчен динамик җитештерү, сыйфат, куркынычсызлык, тәэмин итү чылбыры проблемалары белән идарә итү һәм җайлашу турында тирәнтен аңлау таләп ителә.
Күпчелек факторлар югары сыйфатлы продуктлар китереп чыгаруга тәэсир иткәнгә, катлаулы һәм еш үзгәрә торган җитештерү заказларын идарә итү кыен.Сыйфат процессы инспекция һәм дизайн, җитештерү һәм тестның һәр өлкәсендә динамик булырга тиеш.Сәнәгать 4.0 стратегиясе һәм заманча җитештерү чишелешләре ярдәмендә бу сыйфатлы проблемаларны идарә итү һәм җиңү җиңеләйде.
Очкыч җитештерүнең традицион юнәлеше һәрвакыт материалларга тупланган.Күпчелек сыйфат проблемаларының чыганагы ватылу, коррозия, металл ару яки башка факторлар булырга мөмкин.Шулай да, бүгенге самолетлар җитештерүдә чыдам материаллар кулланган алдынгы, югары инженерлы технологияләр бар.Продукция ясау югары махсуслаштырылган һәм катлаулы процессларны һәм электрон системаларны куллана.Гомуми операцияләр белән идарә итү программалары чишелешләре инде бик катлаулы проблемаларны чишә алмыйлар.
Глобаль тәэмин итү чылбырыннан катлаулырак өлешләрне сатып алып була, шуңа күрә аларны җыю процессында интеграцияләүгә күбрәк игътибар бирергә кирәк.Билгесезлек тәэмин итү чылбырының күренүенә һәм сыйфат белән идарә итүгә яңа проблемалар китерә.Бик күп өлешләрнең һәм әзер продуктларның сыйфатын тәэмин итү яхшырак һәм интеграль сыйфат ысулларын таләп итә.
Сәнәгать 4.0 җитештерү тармагы үсешен күрсәтә, һәм катгый сыйфат таләпләрен канәгатьләндерү өчен тагын да алдынгы технологияләр кирәк.Ярдәмче технологияләр арасында әйберләр индустриаль интернеты (IIoT), санлы җепләр, киңәйтелгән чынбарлык (AR), прогнозлы аналитика бар.
Сыйфат 4.0 продуктлар, процесслар, планлаштыру, туры килү һәм стандартларны үз эченә алган мәгълүмат белән эшләнгән җитештерү процессының сыйфат ысулын тасвирлый.Ул традицион сыйфат ысулларын алыштыру урынына төзелгән, сәнәгать коллегалары белән бер үк яңа технологияләрне кулланып, шул исәптән машина өйрәнү, тоташтырылган җайланмалар, болыт исәпләү, һәм санлы игезәкләр оешманың эш процессын үзгәртү һәм мөмкин булган продуктларны яки процессларны бетерү өчен.Сыйфат 4.0 барлыкка килү, мәгълүматка таянуны арттыру һәм продуктны ясауның гомуми ысулы кысаларында сыйфатны тирәнрәк кулланып, эш урынын культурасын тагын да үзгәртәчәк дип көтелә.
Сыйфат 4.0 оператив һәм сыйфат ышандыру (QA) проблемаларын баштан дизайн этабына берләштерә.Бу продуктларны концептуальләштерү һәм дизайнлау.Соңгы тармакны тикшерү нәтиҗәләре шуны күрсәтә: күпчелек базарларда автоматлаштырылган дизайн тапшыру процессы юк.Кул белән эш итү хаталарга урын калдыра, эчке хата яки аралашу дизайны һәм тәэмин итү чылбырындагы үзгәрешләр.
Дизайнга өстәп, Сыйфат 4.0 шулай ук ​​калдыкларны киметү, эшне киметү һәм җитештерү параметрларын оптимальләштерү өчен процесс-үзәк машинаны өйрәнүне куллана.Моннан тыш, ул шулай ук ​​продукт җитештерү проблемаларын чишә, продукт программасын ерактан яңарту өчен, сайтта кире элемтә куллана, клиентларның канәгатьлеген саклый һәм ахыр чиктә кабат бизнесны тәэмин итә.Ул Сәнәгать 4.0 белән аерылгысыз партнерга әйләнә.
Ләкин, сыйфат сайланган җитештерү сылтамаларына гына кагылмый.Сыйфат 4.0 инклюзивлыгы җитештерү оешмаларында сыйфатның комплекслы карашын кертә ала, мәгълүматның үзгәрү көчен корпоратив фикерләүнең аерылгысыз өлеше итә.Оешманың барлык дәрәҗәләренә туры килү гомуми сыйфатлы культураны формалаштыруга ярдәм итә.
100% вакыт эчендә бернинди җитештерү процессы да яхшы эшли алмый.Шартларның үзгәрүе төзәтүне таләп итә торган көтелмәгән вакыйгаларга китерә.Сыйфат тәҗрибәсе булган кешеләр барысы да камиллеккә таба бару процессын аңлыйлар.Проблемаларны мөмкин кадәр иртәрәк ачыклау өчен сыйфатның процесска кертелүен ничек тәэмин итәсез?Кимчелекне тапкач, сез нәрсә эшләрсез?Бу проблеманы тудыручы тышкы факторлар бармы?Бу проблема кабатланмасын өчен, тикшерү планына яки сынау процедурасына нинди үзгәрешләр кертә аласыз?
Productionәрбер җитештерү процессының бәйләнешле һәм сыйфатлы процесс бар дигән менталитет булдыру.Киләчәкне күз алдыгызга китерегез, анда бер-берегез белән мөнәсәбәтләр бар, сыйфатны гел үлчәгез.Ничек кенә булмасын, камил сыйфатка ирешеп була.Eachәрбер эш үзәге көн саен проблемалар килеп чыкканчы яхшырту өлкәләрен ачыклау өчен күрсәткечләрне һәм төп эш күрсәткечләрен (КПИ) тикшерә.
Бу ябык системада, һәр җитештерү процессында сыйфат инфраструктурасы бар, ул процессны туктатырга, процессны дәвам итәргә рөхсәт бирергә яки реаль вакытта төзәтмәләр кертергә мөмкинлек бирә.Система ару яки кеше хатасы белән тәэсир итми.Очкыч җитештерү өчен эшләнгән ябык сыйфатлы система югары сыйфатлы дәрәҗәләргә ирешү, цикл вакытын кыскарту һәм AS9100 стандартларына туры килүен тәэмин итү өчен бик мөһим.
Ун ел элек QA-ны продукт дизайнына, базар тикшеренүләренә, тәэмин итүчеләргә, продукт хезмәтләренә яки клиентларның канәгатьлегенә тәэсир итүче башка факторларга юнәлтү идеясе мөмкин булмаган.Продукция дизайны югары хакимияттән килә;сыйфат, бу җитешсезлекләргә карамастан, җыю конструкциясендә башкару турында.
Бүгенге көндә күпчелек компанияләр бизнес алып бару турында яңадан уйлыйлар.2018-нче елда статус-кво мөмкин түгел.Күпчелек җитештерүчеләр акыллырак һәм акыллырак булып китәләр.Күбрәк белем бар, димәк, югары продукт һәм эффективлык белән беренче тапкыр дөрес продукт төзү өчен яхшырак интеллект.