ウォータージェット切断技術が航空宇宙産業に革新をもたらす

航空宇宙産業は、設計、材料、製造の最先端にあります。 それには、ビジョンと勇気が必要であり、加えて、設計、プロトタイピング、テスト、反復という大変な作業を行うエンジニアとメーカーが必要です。 プロトタイピングとは、新しい設計を検証してリスクを回避するための迅速な反復を意味します。 これまでは、これは、対応する専用の複雑な機器セットを備えたモデラーと機械オペレーターからなる独立したチームを活用することを意味していました。

企業はプロトタイプを製造するためのより良いオプションをますます模索しており、新しいデジタル製造ツールをエンジニアリング部門自体に導入しています。 これらのツールを使用すると、エンジニアは外注したり生産現場を中断したりすることなく、ローカルで即座にプロトタイプを作成できます。

この機器には、3D プリンター、CNC マシン、デスクトップ レーザー カッター、そして最近ではデスクトップ ウォータージェットが含まれます。 デスクトップ研磨ウォータージェット切断は、デジタルデスクトップ製造ツールとして知られるカテゴリで増え続けるテクノロジーのうちの 1 つのプロセスです。 このコンセプトは、航空宇宙設計者に、最初の設計アイデアから最終製品までの時間を大幅に短縮する新たな可能性をもたらしました。 デジタルデスクトップ製造は、10 年以上前にデスクトップ 3D プリンターから始まりました。 これらは、さまざまなプラスチック材料で複雑な部品を作成するのに最適です。 続いて、木材やプラスチックなどの柔らかく薄い素材で 2D パーツを作成できるデスクトップ レーザー カッターが登場しました。 これらの技術により、エンジニアは最近市場に登場したウォータージェット カッターのプロトタイプを作成できるようになり、最終的にエンジニアは金属、軟質および硬質プラスチック、ガラス、カーボンファイバー、またはあらゆる複合材料を含むあらゆる材料で精密部品を製造できるようになりました。

ウォータージェットは、超高圧水と研磨粒子をノズルに集中させ、スラリーをワークピースに噴射することで、さまざまな材料を切断します。 すべての材料は侵食されるため、ウォータージェットは、3D プリンター、レーザー、または CNC 機械では処理できない多くの材料で優れた表面仕上げを備えた精密なプロトタイプ部品を製造します。 ウォータージェットは冷間切断プロセスを使用するため、危険な煙や粉塵が発生せず、切断される部品の熱による損傷や歪みも防ぐため、より安全です。

これらのツールにより、航空宇宙分野のエンジニアは、社内で、これまで不可能だった速度と反復サイクルで、あらゆる材料でプロトタイプを作成できるようになりました。

試作製作を技術部門に持ち込み

プロトタイプの制作を別のモデルショップからエンジニアと一緒に行うことで、プロトタイプの作成と反復の両方にかかる時間とエラーのリスクを軽減できます。

たとえば、社内の研究開発チームは、応用システム工学フロリダ州では、アメリカ空軍とアメリカ海軍のための戦闘システムを開発しています。 部品や治具の納期の短縮、迅速なスケジュールに伴うコストの削減、機密知的財産の保護、政府の材料とプロセスの認証仕様への適合など、多くの課題を抱えています。

同社は、カーボンファイバーのドローン構造、アルミニウム製のミサイル翼桁と固定具、筐体とカバープレート用のアクリルを手作業で切断していましたが、その作業はアイテムごと、反復ごとにエンジニアリングから熟練したオペレーターへの引き継ぎが必要でした。

プロセスを改善するために、彼らは次のようなデジタル デスクトップ製造ツールを導入しました。ワザー 、新しい卓上ウォータージェット切断機。 電子技術者のケラン・キャノン氏は、次のように述べています。 このマシンは使いやすく、訓練を受けた別の人が操作する必要がないため、プラグアンドプレイの性質が重要です。」

ウォータージェットは、設計および試作段階で使用されるだけでなく、戦時中の厳しい条件向けに設計された一部の最終用途部品の製造にも使用されます。 これらのツールを使用すると、エンジニアは設計図面から G コード切断ファイルの製造に進むことができるため、設計を引き渡して生産工場からプロトタイプ部品が返されるのを待つ代わりに、エンジニアは部品を自分で構想、製造、反復できるようになります。