Simulering och additiv tillverkning av komponenter för lastningssystem

Viktiga resultat som projektet gav

TurnTime har utvecklat en unik produkt för flygplans lastning som möjliggör snabbare och lättare hantering för markpersonalen. En komponents komplexitet gör konventionell tillverkning dyr, där additiv tillverkning /3D-printing kan vara en lösning. Produkten kräver hög precision och materialkvalitet efter tillverkning. Inom detta projekt använde vi metal binder jetting för tillverkningen och simulerade termisk historik med hjälp av Simtec Soft Swedens verktyg. Genom att identifiera deformationer kunde processen anpassas för att minska kostnader och miljöpåverkan.

Långsiktiga effekter som förväntas

Studien omfattade världsledande och omfattande fullskaliga CFD-simuleringar av sinteringsprocessen för ett Metal Binder Jetting (MBJ) prov inuti en smälta. Den beaktade viktiga faktorer som gasflöde, termisk strålning, konvektiv värmeöverföring och konjugerad värmeöverföring i fasta ämnen och vätskor. Resultaten gav en korrekt representation av systemet, med nära matchade temperaturer för gas och fasta ämnen jämfört med experimentella värden. Denna värdefulla termiska information är avgörande för att optimera och förbättra sinteringsprocessen för MBJ.

Upplägg och genomförande

CFD-simuleringar, som omfattade en komplett uppvärmning-vänta-nerkylning-cykel på 15 timmar, genomfördes av Simtec. Viktiga processer såsom fluidflöde, termisk strålning, konvektion och konjugerad värmeöverföring beräknades. Beräkningen utfördes på en Intel Core i9-13900K-processor med 3,00 GHz och 6 trådar för parallell databehandling. För att säkerställa exakt värmeöverföring använde Simtec ett dubbelmasksystem med en separat väggmask vid gränssnittet. Simulationerna använde totalt 38,7 miljoner celler för fluidområdet och 9,3 miljoner celler för väggytorna.