EOS Additive Manufacturing は、エアバスの配線ハーネスブラケット機能の統合を支援します。設計から完成部品までわずか 2 週間で完了します。

新しい民間航空機が初めて空を飛ぶときはいつも何か特別なことがありますが、これは特にエアバス A350 XWB の場合に当てはまります。画期的な製品であるため、その開発作業は当初から材料と製造プロセスの革新に重点が置かれており、目標は単に世界で最も効率的な航空機を開発することだけではありません。付加製造は将来志向の技術であるため、開発プロセス中に十分に考慮する必要があります。テストプロジェクトの一環として、Sogeti High Tech の専門家は、最初のスケッチから完成品までわずか 2 週間という記録的な速さで、航空機の垂直安定板の前桁用の配線ハーネスブラケットを開発することに成功しました。 EOS のテクノロジーと専門知識は、この開発プロセスの重要な要素です。

軽量で高品質: EOS アルミニウム AlSi10Mg を使用した垂直尾翼支持部の統合設計 (出典: EOS)
課題このプロジェクトは、最新のエアバスモデル用のケーブル配線ブラケットの製造に特化しています。このブラケットは、垂直安定翼のカメラに電力を供給し、データを送信するために使用され、乗客が客室外の景色を確認し、パイロットを地上方向に誘導できるようにします。

このミッションの最大の課題は、わずか 2 週間という短い納期でした。コンポーネントと現在のインストールの分析から、トポロジーの最適化、パラメトリック設計、完成品の製造まで、開発プロセス全体をこの時間枠内に完了する必要があります。また、ブラケットでは、後処理を避けるために、サポート構造をできるだけ少なくする必要がありました。さらに、コンポーネントの仕様では、スナップオンケーブルリテーナーの統合、重量の削減、およびその後の航空業界の認証の厳しい要件への準拠が求められました。

従来製造された部品は、成形された板金部品と多数のリベットで構成され、合計 30 個を超える個別部品で構成されます。上部のプラグコネクタは、ブラケットの他の部分とは異なる素材のプラスチックで作られています。目標は、プラグコネクタを含む単一のコンポーネントからなる統合ソリューションを開発し、構築と設置の時間を大幅に短縮することでした。トポロジー最適化に基づくパラメトリックスタディを通じて、積層造形の軽量化目標を決定します。

解決策<br /> この新しいコンポーネントでは、Sogeti High Tech は、積層造形用の部品を設計するための実績のある開発プロセスを使用しました。このプロジェクトは、採用される製造プロセスに照らして、従来製造された既存の部品を分析することから始まり、非常に好ましい結果が得られました。このコンポーネントの機能、材質、および元々の複雑な構造を考慮すると、EOS パウダーベッドベースの 3D 印刷技術が理想的な選択肢となります。この技術が提供する設計の自由度により、複雑な構造を単一の部品で実現できるため、機能性に影響を与えることなく重量を軽減できます。

積層造形技術を使用して一体型に設計されたテールストックにより、部品数が 30 個から 1 個に削減されます (出典: Sogeti) アルミニウム合金 AlSi10Mg は、薄壁で複雑な構造に最適です。外部エリアとのインターフェースは変更されず、非設計スペースを形成するため、変更する必要はありません。定義された荷重をパラメトリックスタディのトポロジ最適化の境界条件として使用し、新しい設計の基礎を提供します。
従来、トポロジー最適化計算には CAE ソフトウェアが使用され、対照的に、構造設計には専用のソリューションが使用され、再設計には自由曲面が使用されます。設計はSogeti High Techが独自に完成しました。 2 週間の納品サイクルを満たすために、EOS は EOSPRINT ソフトウェアを使用して、トポロジー最適化の結果に基づいて構築時間と最適化パラメータを計算しました。これにより、製造プロセスの可能性と制限を考慮し、サポート構造を回避しながら、製造された部品の CAE 表現が可能になります。

結果 Sogeti と EOS のコラボレーションにより、DMLS テクノロジーの制限を考慮しながら、その設計の自由度を最大限に活用して、積層造形に最適化された部品を開発することができます。これにより、ケーブル配線用のプラグコネクタを設計に統合し、特定の重要な領域を局所的に強化して、構造を最適化することが可能になります。アセンブリ内の自立型ボイドと支柱により、現在の構造が安定し、後処理コストが最小限に抑えられます。

さらに、ステントは必要なときにいつでも極めて迅速に製造できます。層厚 90 μm の EOS M 400 での製造では、70 日ではなく 19 時間しかかからず、生産時間が 90% 以上短縮されます。これは主に、多くの個別のステップと以前は 30 個のコンポーネントが中央アセンブリに統合され、現在は 1 つのステップで製造できるようになったためです。さらに、個々の部品を製造したり在庫を保管したりする必要がなくなるため、コストを大幅に節約できます。アセンブリ全体の保管も非常に簡単になりました。

Sogeti は、生産と開発にかかる時間を大幅に節約します。最初のスケッチから最終的なコンポーネントの完成までの全プロセスには、わずか 2 週間しかかかりませんでした。この配達時間は驚きです。同時に、この設計によりかなりの重量が軽減されます。従来製造された部品の重量は 452 グラムですが、積層造形されたワイヤーハーネスブラケットの重量はわずか 317 グラムです。周知のとおり、航空業界は燃料消費を最小限に抑えるために、あらゆる方法で重量を 1 グラムでも軽くしようとしています。エアバス社はこの結果に非常に満足している。

EOS Additive Manufacturing は、エアバスの配線ハーネスブラケット機能の統合を支援します。設計から完成部品までわずか 2 週間で完了します。

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