高精度3D数字化技术在航空航天制造领域的应用

2022-08-01


航空航天属于战略性先导产业,是国家综合国力的集中体现和重要标志,也是国家尖端技术发展的引擎。为此,航空航天领域对产品质量的要求在制造业中是最为苛刻的,从设计开发到后期维护/检修,各项零件的高精度检测都至关重要。
本期,我们就来说说先临三维高精度3D数字化技术在航空航天制造领域中的应用。

高精度3D数字化技术

赋能航空航天产业高质量发展



01
零部件质量检测


随着航空航天产业的快速发展,零部件的种类也愈发繁多起来,在生产的过程中,精度保证和检测效率受到一定程度的挑战。

先临三维高精度3D视觉检测解决方案可对航空器零件进行非接触式测量及检测,提升曲面等不规则零部件的检测效率以及准确率,优化高端零件的品控流程,提高检测效率,减少时间和人力成本。


例证:

为航空器叶轮提供高精度检测

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应用需求

某航空单位在制造航空器叶轮部件工作流程中,需要对生产的叶轮进行高精度检测,确保最终叶轮型面与设计图的偏差在0.04mm之内,避免偏差过大影响叶轮性能。

解决方案


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先临三维为其提供了从数据扫描到报告生成的完整检测解决方案。使用的OKIO系列测量精度最高可达0.005mm,操作者在检测的过程中可直观地了解整个零件加工的偏差趋势,判断误差来源,根据检测结果调整加工设备及工艺,避免反复返工和材料的浪费。



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02
产品逆向设计


产品的创新、迭代是驱动航空航天制造业持续发展的动能。先临三维提供的“3D数字化-智能设计-增材制造-三维检测”的系统化解决方案,可有效地帮助航空航天领域部件制造商缩短产品设计、开发的周期,加快产品的更新迭代速度,同时为企业实现降本增效,满足客户个性化和复杂的产品定制需求。


例证:

实现航空器支架轻量优化设计

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应用需求

某航空制造企业需要对一款航空器支架进行改造升级,目的是在不降低强度和耐用度的基础上降低航空器支架整体净重。

解决方案


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该企业在优化设计的过程中,利用EinScan Pro系列多功能手持3D扫描仪高效获取航空器支架的高精度三维数据。

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然后利用Solid Edge SHINING 3D Edition三维设计软件中的逆向工程创成式设计功能快速生成可行性设计方案,得到优化后的3D模型,后续可直接导出数据用于3D打印制造。

使用金属3D打印技术制造最终优化后的航空器支架。


对比原型,优化后的航空器支架在达到同样的强度和耐用度的基础上,净重降低了约70%,使用耗材减少了约62%,制造时间节省了约25%。







03
飞机MRO

维护、维修和检测改造


由于飞机机身庞大,且内部结构的零部件种类复杂、数量繁多,在使用过程中一个细微的纰漏都可能导致飞机故障,因此对于飞机机身和零部件的保养维护就显得格外重要。

为了确保飞机能够实现安全飞行,先临三维面向飞机MRO领域推出的高精度3D数字化技术解决方案可以满足行业的最高要求,适用于检测复杂程度较高的各类飞机零部件,帮助提升飞机零部件开发设计、旧部件再造、质量保证和维护检查工作的效率。


例证:

为飞机发动机维修保障效率与安全

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应用需求

客户需要对飞机发动机进行维修,由于飞机的很多零部件均为非标产品,很多零件都需要定制。发动机体型大而复杂,里面管线众多,且大部分零件为异形曲面,无法采用传统测量工具测量,因此在发动机维修过程中,如何进行快速的零件定制,成了客户的最大难题。

解决方案


在飞机MRO中,客户通过FreeScan UE多功能激光手持三维扫描仪的135万点/秒速度,快速获取飞机发动机的完整三维数据,且精度高达0.02mm,重复精度稳定准确还原管路形状及叶片等零部件的三维数模。

拥有数据模型后,客户能够通过逆向设计,得到准确的加工图纸,快速实现零件的定制; 能够通过三维检测,对机身和零部件进行可视化形变分析,及时发现故障隐患部位;同时也为产品设计、旧部件再造、保养维修以及相应部件的优化改造提供明确方向和数据支撑。







航空航天领域一直都是先临三维重要的垂直应用市场之一。

先临三维专注高精度3D数字化技术十余年,以“高精度”优势立足于业内,所提供的高精度3D数字化解决方案,帮助众多航空航天部件制造商和飞机MRO企业解决产品精度检测、逆向创新、旧部件再造、后期维护和检修等诸多棘手问题。


未来,先临三维也将持续在航空航天制造领域普及高精度3D数字化技术,以更多优质的数字化应用解决方案,助力中国航空航天业高质量发展。

END

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