Development of methods for designing and manufacturing aircraft components with additive technologies

ABSTRACT: This article is the description of the additive technology used for the production of aviation parts made of stainless steel and titanium, and shows the direction of further research and development of this technology for the needs of the aviation industry. The application of the robot-controlled LBDMD system (robotized laser based direct metal deposition for aircraft parts), which uses a 6-axis robot arm with a rotary table, has been shown in this paper. The LBDMD system simplifies the development of the multidirectional deposition process for complex parts, significantly reducing their production time. The benefits obtained from the use of additive manufacturing (AM) technology in the production of aviation parts were presented.

KEYWORDS: additive manufacturing, laser based direct metal deposition, 8-axis robot

STRESZCZENIE: W niniejszym artykule przedstawiono technologie przyrostowe, które są wykorzystywane w produkcji części lotniczych ze stali nierdzewnej i tytanu, oraz kierunek dalszych badań i rozwoju tych technologii w kontekście przemysłu lotniczego. Pokazano zastosowanie sterowanego robotem systemu LBDMD (systemu zrobotyzowanego, laserowego, bezpośredniego napawania metalu do produkcji części lotniczych), który wykorzystuje sześcioosiowe ramię robota wraz ze stołem obrotowym (dwie osie). System LBDMD upraszcza opracowanie procesu napawania wielokierunkowego w przypadku złożonych części, przez co znacznie skraca się czas ich produkcji. Zaprezentowano korzyści wynikające z zastosowania technologii przyrostowej AM w produkcji części lotniczych.

SŁOWA KLUCZOWE: technologia przyrostowa, laserowe bezpośrednie napawanie metalu, robot ośmioosiowy

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Adamski W. „Wybrane problemy projektowania i wytwarzania CAD/CAM w przemyśle maszynowym”. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 2012.

[2] Adamski W. „Wykorzystanie technologii Additive Manufacturing w przemyśle lotniczym”. Mechanik. 2 (2013).

[3] Adamski W. „Wykorzystanie technologii przyrostowej w przemyśle lotniczym”. Stal Metale & Nowe Technologie. 3–4 (2013).

[4] Adamski W. „Nowe technologie obniżające czas wykonania części integralnych w przemyśle lotniczym”. Mechanik. 2 (2015).

[5] Adamski W. „Wpływ nowych technik wytwarzania na konstrukcję samolotu”. Mechanik. 12 (2015).

[6] “Wohlers Report 2018”. Wohlers Associates, Inc., 2018.

[7] Ding Y., Dwivedi R., Kovacevic R. “Process planning for 8-axis robotized laser-based direct metal deposition system. A case on building revolved part”. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 44 (2017): 67–76.

[8] Dwivedi R., Zekovic S., Kovacevic R. “A novel approach to fabricate unidirectional and branchings lender structures using laser-based direct metal deposition”. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 47 (2007): 1246–1256.

[9] Ding Y., Warton J., Kovacevic R. “Development of sensing and control system for robotized laser-based direct metal addition system”. Additive Manufacturing. 10 (2016): 24–35.

[10] Munsch M. “Functional product through laser additive manufacturing of TiAl6V4, 29.02.2012”. LZN.

[11] Leyens Ch., Brückner F., Lopez E., Riede M. “Laser AdditiveManufacturing Workshop Schaumburg”. The Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS, March 2017.

[12] “Introduction To Additive Manufacturing Technology – A guide for Designers and Engineers 2019”, www.epma.com/am, European Powder Metallurgy Association.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2020.3.7

 

* Artykuł recenzowany