英國輕量化項目聯盟在3D打印金屬結構方面做了什么？
“英國輕量化項目聯盟（全稱是啟發增材制造技術的新設計自由度和輕量化解決方案）是由英國政府的創新機構（UK’s innovation agency）設立的，該項目聯盟有3個主要的目標：
－通過三個典型的輕量化零件案例的探索優化過程來展示通過晶格和中空結構所獲得的增材制造優勢。
－開發適合晶格結構建模的創新CAD建模方案
－激發金屬增材制造在輕量化結構件和零部件領域的新型產品設計自由度。”
英國輕量化項目聯盟由3D打印設備，建模軟件，仿真優化軟件，后處理，工程服務商等合作伙伴構成。在從2014年啟動三個項目后，每個季度通過會議的形式總結成果和確定下一步的行動。
其中Delcam建模軟件在創建不同的晶格結構的同時，軟件團隊在不斷地進一步開發軟件的設計，單元設計和體積分數是主要的設計變量，Delcam努力通過晶格結構的槽型優化實現最佳的晶格結構設計；Magna Parva工程服務商通過小的晶格立方體的FEA有限元優化來評估這些不同結構的晶格性能，HiETA技術評估不同級別的晶格結構在尺寸和密度方面最佳的熱恢復性能。
FEA仿真需要產品的設計者和用戶在制造之前就需要評估設計，然而僅僅通過電腦程序的仿真是不夠的，還需要進行實際的性能測試，大量的不同晶格結構的測試塊被打印出來以進一步確認結構的性能表現，再進行下一步的優化。這些測試數據對項目合作伙伴很有價值，這將提高FEA有限元分析的有效性。
項目一：空氣制動門鉸鏈
零件開發目標：輕量化的空氣制動門鉸鏈需要承受50kN的至洞門門帶來的扭矩要求，在2年的開發與優化過程中，最后能滿足適合實際的制動要求。
零件描述：
－尺寸：L 280mm H 120mm W 130mm
－空氣制動門鉸鏈左右兩側各4個
－制動距離5.5英里（8.8公里）
輕量化的方法包括優化制動門鉸鏈的自身結構力學設計，以及內部晶格結構。
項目二：返航太空艙的熱保護系統 ( Thermal Protection System-TPS）
用戶：Magna Parva
TPS開發目標：返航太空艙在進入地球空氣層時候，壓力和速度的變化對艙體的力學結構帶來很大挑戰。通過增材制造Ti-6AI-4V的晶格結構獲得0.4k/cm3的超輕密度，這樣的結構需要設計成在某種壓力下會被“壓破”，這需要選擇精確的晶格結構幾何設計。
通過在EOS的設備上不斷的測試，最終獲得最優化的晶格結構以滿足返航太空艙TPS的性能要求。
項目三：推力噴管( Thrust Nozzle）
用戶：HiETA
項目目標：通過多功能的晶格設計，實現零件的減重，并提高熱傳播性能，提燃氣輪機的性能。設計優化努力包括兩個方面：宏觀方面與微觀方面。宏觀層面，推力噴管的氣體進入處幾何結構與氣體排放處幾何結構以及氣體通過處的內部整體結構進行了重新設計與優化；微觀層面，將晶格設計集成到推力噴管中。隨后，這些推力噴管被安裝入燃氣輪機中進行測試。
(責任編輯：admin)
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