Hyde Aero Products sviluppa nuove capacità AM in metallo per elicotteri

Parte del gruppo di società Hyde, Hyde Aero Products (HAP) è uno dei principali fornitori di servizi di ingegneria aerospaziale in Europa, specializzato in soluzioni di progettazione e produzione. L’azienda ha riconosciuto che la produzione additiva giocherà un ruolo sempre più importante nei futuri componenti aerospaziali e che la tecnologia è idealmente adatta alla forza di Hyde nel design per la produzione.

Di conseguenza, HAP ha recentemente costituito una nuova filiale, Hyde Additive Technologies, e ha iniziato a investire in AM per promuovere soluzioni innovative, che hanno già prodotto risparmi sui costi in tutta l’azienda. Questi includono lo sviluppo di dispositivi di controllo per piccole parti dettagliate, agli ausili per la mascheratura per l’impianto di trattamenti HAP. Ha anche utilizzato questa tecnologia di prototipazione rapida per produrre, scalare, parti complesse nella fase RFQ e acquisire una migliore comprensione delle strategie di lavorazione. Ad oggi, questo lavoro si è basato sull’AM polimerico e l’azienda desidera ora passare all’AM in metallo.

Con il supporto del cliente Leonardo Helicopters, due parti di elicotteri di Classe III sono state identificate come casi di test per l’AM in metallo nell’ambito di un’iniziativa di riduzione del peso. Queste sono le maniglie delle porte di servizio di prua e di poppa mostrate di fronte.

HAP voleva capire se l’AM in metallo presentasse davvero una soluzione praticabile ed economica per la produzione di queste maniglie e come sviluppare un business case per l’adozione di soluzioni AM in metallo in futuro.

A seguito di un incontro con HAP, è stato concordato che un pacchetto di supporto per lo sviluppo del processo fosse consegnato congiuntamente dal Centro nazionale per la produzione additiva (NCAM) e dagli ingegneri Renishaw. Per la prima volta è stato intrapreso uno studio di progettazione del processo e di ottimizzazione della topologia, iniziando con un’analisi delle sollecitazioni di base per un’attuale impugnatura in lega di alluminio AlSi10Mg ricavata dal pieno. Questo è stato utilizzato per valutare diversi design di impugnatura AM con una varietà di strutture reticolari interne e anche un’impugnatura cava, indicando che era possibile un risparmio di peso compreso tra il 20% e il 45%.

Renishaw ha condotto la prima costruzione su una macchina AM500Q per fusione a letto di polvere laser comprendente una selezione di maniglie di servizio di prua e di poppa stampate verticalmente con interni scavati e reticolari. Al fine di ottenere un’indicazione del probabile costo di fabbricazione della produzione, è stata seguita una seconda costruzione contenente 16 maniglie di servizio di andata con interni cavi.

L’unica dimensione critica sull’impugnatura è la distanza tra i centri dei fori di montaggio e, dopo la misurazione CMM di questa caratteristica attraverso le parti, si è concluso che la costruzione con orientamento verticale non avrebbe fornito una precisione sufficiente nella produzione. Per le due versioni successive, le maniglie di servizio in avanti sono state stampate orizzontalmente in 4 secondi, essendo questo l’orientamento ottimale per mantenere la precisione della posizione del foro di montaggio. In questa configurazione è necessario un supporto interno. La prima build utilizzava un reticolo strutturale interno convenzionale e la seconda, un reticolo leggero che fornisce solo supporto.

Nel pacchetto di supporto DRAMA Business Case finale, gli ingegneri NCAM hanno lavorato con HAP per sviluppare un modello di business case per queste maniglie, che potrebbe essere utilizzato anche per altre parti AM metalliche a supporto della nuova impresa AM.