Hexagon 打印燃料空氣分離器，減少空客 A330 的二氧化碳排放量

2024年11月，南極熊獲悉，工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊Hexagon與金屬增材制造（AM）的專業(yè)公司Nikon SLM Solutions攜手合作，成功地對空客A330飛機上的燃油空氣分離器進行了重新設(shè)計。這一創(chuàng)新舉措不僅顯著減輕了組件的重量，還為降低航空業(yè)的碳足跡提供了新的解決方案。
△重新設(shè)計和整合的空客 A330 燃油空氣分離器

燃油空氣分離器的重要性及其挑戰(zhàn)
燃油空氣分離器是空客A330輔助動力裝置（APU）中的關(guān)鍵部件，負責(zé)從APU的燃油供給系統(tǒng)中去除空氣，確保在主發(fā)動機停機后仍能為飛機系統(tǒng)提供必要的電力支持。然而，傳統(tǒng)設(shè)計下的分離器由超過30個獨立組件構(gòu)成，這不僅增加了生產(chǎn)成本，而且需要復(fù)雜的裝配工藝，如手工焊接等，導(dǎo)致整個制造流程耗時且效率低下。

為了克服上述難題，空中客車運營公司聯(lián)合Nikon SLM Solutions展開了深入的研究。研究團隊利用Nikon SLM NXG XII 600系統(tǒng)，這是一種先進的金屬增材制造設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的三維打印。借助于這一平臺，加上Hexagon提供的強大軟件支持，研究人員得以從零開始設(shè)計并制造出全新的燃油空氣分離器。


△Nikon SLM NXG XII 600

成果展示
新設(shè)計的燃油空氣分離器取得了令人矚目的成果：

●顯著減重：新部件的重量從原來的35公斤銳減至不到8.8公斤，減重幅度高達75%。
●集成化設(shè)計：原本分散的30多個零件被整合成一個整體，極大地簡化了制造流程。
●高效制造：整個部件僅需68小時即可完成打印，大大縮短了生產(chǎn)周期。
●環(huán)保效益：據(jù)估計，每架空客A330在其生命周期內(nèi)因采用此新型號分離器而減少的二氧化碳排放量可達264噸。

設(shè)計與制造的技術(shù)細節(jié)
在此次項目中，Hexagon的增材制造設(shè)計工作流程發(fā)揮了核心作用，特別是其旗下的三款軟件工具——MSC Apex生成設(shè)計軟件、Simufact模擬工具以及AMSTUDIO構(gòu)建準備軟件，分別用于實現(xiàn)部件的輕量化設(shè)計、打印過程的優(yōu)化及變形預(yù)測、以及確保打印數(shù)據(jù)的最優(yōu)化以達到最佳精度。

展望未來
盡管目前尚無明確的時間點將這款重新設(shè)計的燃油空氣分離器應(yīng)用于商業(yè)航班，但Hexagon、Nikon SLM Solutions與空中客車運營公司均認為，該項目的成功為未來飛機設(shè)計中廣泛應(yīng)用增材制造技術(shù)和仿真驅(qū)動設(shè)計鋪平了道路。隨著技術(shù)的不斷進步和完善，可以預(yù)見的是，更加高效、環(huán)保的航空產(chǎn)品將會逐漸成為現(xiàn)實。