La fusione di nuovi metodi di produzione fa risparmiare tempo e denaro all'aeronautica > Centro di supporto dell'aeronautica > Notizie

La 448th Supply Chain Management Wing, parte dell'Air Force Sustainment Center, ha un nuovo approccio di produzione additiva per risolvere un vecchio problema, reperendo parti difficili da acquisire per aerei legacy.

Ricreando digitalmente lo stampo utilizzato per creare parti fuse, invece di costruire la parte da zero, l'ufficio del programma di approvvigionamento alternativo strategico può collaborare con i fornitori per produrre parti più velocemente risparmiando denaro all'aeronautica.

"Stiamo cercando di trovare modi per ottenere le parti in piccole quantità più velocemente", ha affermato Loren Lutz, ingegnere capo della propulsione dell'Air Force Life Cycle Management. "Stiamo supportando un numero significativo di vecchie piattaforme e continueremo a supportarle per molto tempo. Dobbiamo capire come ottenere le parti di cui abbiamo bisogno. Tutto ciò che possiamo fare tecnicamente per renderlo possibile e poi lavorare con il fatto che i nostri partner della catena di fornitura possano acquistarli è davvero prezioso."

La produzione additiva è stata una specialità del Reverse Engineering and Critical Tooling Lab della Tinker Air Force Base, noto come REACT, per diversi anni. Tuttavia, le dimensioni e la complessità di alcune parti non si prestano agli attuali metodi di stampa 3D in cui la parte viene costruita da zero. Anche se la parte dovesse essere ricreata con questo metodo, sarebbe soggetta a lunghi test di aeronavigabilità prima di poter volare.

È il caso della scatola del cambio posteriore di un motore a reazione TF33. Realizzato in magnesio, l'alloggiamento veniva originariamente prodotto mediante fusione, versando il metallo fuso in uno stampo e quindi fresando la parte per produrre un prodotto finale. Lo stampo utilizzato per creare la parte è noto anche come utensile duro ed è generalmente realizzato in acciaio ad alta resistenza.

Un prototipo di alloggiamento del cambio posteriore TF33 si trova su un tavolo alla base dell'aeronautica militare di Tinker, Oklahoma, il 25 agosto 2022. Il prototipo è stato prodotto nello stesso processo della parte originale, ma lo stampo per la sua fusione è stato prodotto in modo additivo, consentendo alle parti di essere essere creato su richiesta. (Foto dell'aeronautica americana di Paul Shirk)

Varianti dell'aereo a motore TF33 come il B-52H Stratofortress, l'E-3 Sentry e l'E-8 JSTARS. Mentre questi aerei tradizionali continuano a volare, le parti che non si prevedeva si usurassero dovranno essere sostituite.

"Se non compriamo questa parte per 20 o 30 anni, non avremo più l'attrezzatura necessaria; i produttori di apparecchiature originali, i venditori, non ce l'hanno", ha affermato Randolph Harris, 429th Supply Chain Management Squadron Responsabile del programma OTA. "Ecco perché ci vogliono 900 giorni o più per ottenere queste parti, perché trascorreranno i primi 18-24 mesi solo a ricreare l'utensileria."

Al problema si aggiunge il fatto che molte parti saranno necessarie solo in piccole quantità, con il risultato che molti venditori opteranno per "nessuna offerta" per un contratto.

Il progetto Pathfinder per affrontare questi problemi è iniziato nel 2019, esplorando l’uso della produzione additiva per affrontare le sfide legate alla protezione delle parti fuse.

Utilizzando la parte reale come guida, sono stati creati nuovi stampi digitali. Rispetto all'originale, le parti risultanti sono precise al millesimo di millimetro. Anche la scritta in rilievo su una porta di ingresso dell'olio è identica.

Un primo piano della scritta sulla porta di ingresso dell'olio di recupero è mostrato su un prototipo di alloggiamento del cambio posteriore TF33 presso la base dell'aeronautica militare di Tinker, Oklahoma, il 25 agosto 2022. Il prototipo, ricavato da uno stampo prodotto in modo additivo, corrisponde esattamente alla parte originale, fino alle scritte. Poiché il componente è stato prodotto con lo stesso metodo dell'originale, non sono necessari lunghi test di aeronavigabilità. (Foto dell'aeronautica americana di Paul Shirk)

Il tempo necessario per sviluppare il nuovo processo e costruire un prototipo è stato in realtà inferiore al tempo di produzione che la scatola del cambio avrebbe richiesto se fosse stata prodotta utilizzando metodi tradizionali.

"Ciò che in realtà otteniamo da questo processo è il pacchetto completo di disegni su come realizzare la parte", ha affermato Lutz. "Si tratta del disegno della fusione, del disegno di produzione e del disegno della parte finale; è tutto ciò di cui hai bisogno per realizzare la parte, che rappresenta un livello di conoscenza più profondo di quello che abbiamo sulle nostre parti che provengono dagli OEM."