高精度3D數字化技術在航空航天制造領域的應用

來源：先臨三維

航空航天屬于戰(zhàn)略性先導產業(yè)，是國家綜合國力的集中體現和重要標志，也是國家尖端技術發(fā)展的引擎。為此，航空航天領域對產品質量的要求在制造業(yè)中是最為苛刻的，從設計開發(fā)到后期維護/檢修，各項零件的高精度檢測都至關重要。
本期，我們就來說說先臨三維高精度3D數字化技術在航空航天制造領域中的應用。

高精度3D數字化技術賦能航空航天產業(yè)高質量發(fā)展

零部件質量檢測
隨著航空航天產業(yè)的快速發(fā)展，零部件的種類也愈發(fā)繁多起來，在生產的過程中，精度保證和檢測效率受到一定程度的挑戰(zhàn)。
先臨三維高精度3D視覺檢測解決方案可對航空器零件進行非接觸式測量及檢測，提升曲面等不規(guī)則零部件的檢測效率以及準確率，優(yōu)化高端零件的品控流程，提高檢測效率，減少時間和人力成本。

例證：為航空器葉輪提供高精度檢測

• 應用需求
  

某航空單位在制造航空器葉輪部件工作流程中，需要對生產的葉輪進行高精度檢測，確保最終葉輪型面與設計圖的偏差在0.04mm之內，避免偏差過大影響葉輪性能。

• 解決方案
  

先臨三維為其提供了從數據掃描到報告生成的完整檢測解決方案。使用的OKIO系列測量精度最高可達0.005mm，操作者在檢測的過程中可直觀地了解整個零件加工的偏差趨勢，判斷誤差來源，根據檢測結果調整加工設備及工藝，避免反復返工和材料的浪費。

產品逆向設計
產品的創(chuàng)新、迭代是驅動航空航天制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的動能。先臨三維提供的“3D數字化-智能設計-增材制造-三維檢測”的系統(tǒng)化解決方案，可有效地幫助航空航天領域部件制造商縮短產品設計、開發(fā)的周期，加快產品的更新迭代速度，同時為企業(yè)實現降本增效，滿足客戶個性化和復雜的產品定制需求。

例證：實現航空器支架輕量優(yōu)化設計

• 應用需求
  

某航空制造企業(yè)需要對一款航空器支架進行改造升級，目的是在不降低強度和耐用度的基礎上降低航空器支架整體凈重。

• 解決方案
  

該企業(yè)在優(yōu)化設計的過程中，利用EinScan Pro系列多功能手持3D掃描儀高效獲取航空器支架的高精度三維數據。

然后利用Solid Edge SHINING 3D Edition三維設計軟件中的逆向工程和創(chuàng)成式設計功能快速生成可行性設計方案，得到優(yōu)化后的3D模型，后續(xù)可直接導出數據用于3D打印制造。

使用金屬3D打印技術制造最終優(yōu)化后的航空器支架。

對比原型，優(yōu)化后的航空器支架在達到同樣的強度和耐用度的基礎上，凈重降低了約70%，使用耗材減少了約62%，制造時間節(jié)省了約25%。


飛機MRO維護、維修和檢測改造
由于飛機機身龐大，且內部結構的零部件種類復雜、數量繁多，在使用過程中一個細微的紕漏都可能導致飛機故障，因此對于飛機機身和零部件的保養(yǎng)維護就顯得格外重要。

為了確保飛機能夠實現安全飛行，先臨三維面向飛機MRO領域推出的高精度3D數字化技術解決方案可以滿足行業(yè)的最高要求，適用于檢測復雜程度較高的各類飛機零部件，幫助提升飛機零部件開發(fā)設計、舊部件再造、質量保證和維護檢查工作的效率。

例證：為飛機發(fā)動機維修保障效率與安全

• 應用需求
  

客戶需要對飛機發(fā)動機進行維修，由于飛機的很多零部件均為非標產品，很多零件都需要定制。發(fā)動機體型大而復雜，里面管線眾多，且大部分零件為異形曲面，無法采用傳統(tǒng)測量工具測量，因此在發(fā)動機維修過程中，如何進行快速的零件定制，成了客戶的最大難題。

• 解決方案
  

在飛機MRO中，客戶通過FreeScan UE多功能激光手持三維掃描儀的135萬點/秒速度，快速獲取飛機發(fā)動機的完整三維數據，且精度高達0.02mm，重復精度穩(wěn)定，準確還原管路形狀及葉片等零部件的三維數模。

擁有數據模型后，客戶能夠通過逆向設計，得到準確的加工圖紙，快速實現零件的定制； 能夠通過三維檢測，對機身和零部件進行可視化形變分析，及時發(fā)現故障隱患部位；同時也為產品設計、舊部件再造、保養(yǎng)維修以及相應部件的優(yōu)化改造提供明確方向和數據支撐。

航空航天領域一直都是先臨三維重要的垂直應用市場之一。先臨三維專注高精度3D數字化技術十余年，以“高精度”優(yōu)勢立足于業(yè)內，所提供的高精度3D數字化解決方案，幫助眾多航空航天部件制造商和飛機MRO企業(yè)解決產品精度檢測、逆向創(chuàng)新、舊部件再造、后期維護和檢修等諸多棘手問題。

未來，先臨三維也將持續(xù)在航空航天制造領域普及高精度3D數字化技術，以更多優(yōu)質的數字化應用解決方案，助力中國航空航天業(yè)高質量發(fā)展。