A gigante da tecnologia industrial Hexagon e a especialista em AM de metais Nikon SLM Solutions usaram software e hardware avançados de AM de metais para redesenhar um componente do sistema de combustível de uma aeronave Airbus, reduzindo drasticamente seu peso e criando um caminho para a redução nas emissões de dióxido de carbono.
A peça em questão, um Fuel Air Separator, alimenta a Auxiliary Power Unit (APU) do Airbus A330. O componente grande e complexo remove o ar do sistema de alimentação de combustível da APU, permitindo que ele alimente os sistemas da aeronave quando os motores principais estão desligados. Atualmente, a peça é fabricada a partir de mais de 30 componentes individuais que exigem soldagem e montagem manuais — um processo lento e trabalhoso.
Devido a esses desafios, a Airbus Operations e a Nikon SLM Solutions iniciaram um estudo de caso de pesquisa para otimizar a produção e o desempenho do separador de ar imprimindo-o em um sistema Nikon SLM NXG XII 600. (Em junho deste ano, a Nikon SLM começou a produzir o sistema AM gigante de metal nos Estados Unidos.)
A combinação do software da Hexagon e do hardware de manufatura aditiva da Nikon SLM permitiu a produção do protótipo simplificado e otimizado do Separador de Ar e Combustível AM A330.
Os principais resultados do redesenho incluíram:
- Redução de peso de 75% de 35 kg para menos de 8,8 kg
- Mais de 30 componentes individuais consolidados em apenas um
- Tempo de impressão de 68 horas
- Redução prevista das emissões de dióxido de carbono ao longo da vida útil de uma aeronave Airbus 330 em 264 toneladas
Usando software de design baseado em simulação e outras ferramentas
O fluxo de trabalho de Design para Manufatura Aditiva (DfAM) da Hexagon foi essencial para maximizar o potencial do NXG XII 600, com três ferramentas Hexagon em particular usadas durante o processo.
O software Hexagon MSC Apex Generative Design foi usado para consolidar mais de 30 componentes individuais em uma única peça leve que atendeu aos padrões estruturais e de desempenho; as ferramentas de simulação Simufact foram usadas para otimizar o processo de impressão e prever a deformação da peça; e o software de preparação de construção AMSTUDIO foi implantado para gerar dados de impressão ideais e explorar totalmente o NXG XII 600 para máxima precisão.
Cerca de um ano atrás, a Hexagon apresentou seu HxGN Additive Manufacturing Suite, compreendendo o AMSTUDIO e o Simufact mencionados anteriormente, juntamente com suas soluções DESIGNER e ESPRIT EDGE. O pacote de ponta a ponta visa entregar “escalabilidade, confiabilidade e repetibilidade” aos usuários de AM.
A Hexagon, a Nikon SLM Solutions e a Airbus Operations acreditam que o projeto de pesquisa do separador de ar e combustível demonstra o poder de combinar AM com design orientado por simulação. Embora não haja nenhum plano concreto para usar a parte redesenhada em aeronaves comerciais, o grupo diz que a Airbus está “bem posicionada para expandir essas tecnologias em futuros designs de aeronaves”. Para saber mais sobre a tecnologia acesse o site.
