Wykorzystanie technik skanowania przestrzennego i szybkiego prototypowania do projektowania technologii wytwarzania wyrobów tłoczonych do silnika lotniczego ze stopów typu Inconel

• Autorzy: Gołębiewska-Kurzawska J. , Mutwil K. , Hyrcza-Michalska M. , Gawełczyk A.

Warianty tytułu

EN

The 3D scanning and rapid prototyping technology application to design technology of pressed elements of jet engine producing using superalloys of Inconel type

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przestawiono wykorzystanie technik skanowania przestrzennego i szybkiego prototypowania w procesie opracowywania technologii wytwarzania wyrobu tłoczonego, stosowanego w silniku lotniczym – dyfuzora rurkowego. Techniki szybkiego prototypowania umożliwiają wytworzenie modeli wyrobów w sposób przyrostowy, na podstawie ich odwzorowania i zapisu w przestrzeni trójwymiarowej (3D). Analizowany dyfuzor rurkowy, wytworzony przy zastosowaniu dotychczasowej technologii wytwarzania, poddano procesowi digitalizacji. Uzyskany w ten sposób wirtualny model gotowego wyrobu odwzorowano, celem zweryfikowania wymiarów uzyskanych ze skanowania z wymiarami rzeczywistymi. Model wirtualny odwzorowano techniką druku przestrzennego. Tą samą techniką wykonywano prototypy w poszczególnych etapach projektowania. Modele – prototypy posłużyły zarówno do weryfikacji cech geometrycznych aprojektowanych narzędzi, jak również do wizualizacji rezultatów otrzymanych w wyniku symulacji numerycznych (MES). Obecnie dyfuzor rurkowy jest produkowany z dwóch tłoczonych połówek, łączonych poprzez spawanie w jeden element. Zaproponowano modyfikację technologii wytwarzania dyfuzora polegającą na zwijaniu półwyrobu w postaci arkusza blachy, spawaniu i gięciu w matrycach.

EN

The use of 3D scanning and rapid prototyping techniques for obtaining jet engine pressed element production technology – a tubular diffuser, is presented in this paper. The techniques of rapid prototyping allow making models incrementally, on the basis of models record created in three-dimensional space (3D). The chosen element has been digitalized and made by three-dimensional printing. Tubular diffuser followed up common processing technology has been applied for digitalization. A prototype made by three-dimensional printing was taken to obtain geometry in comparison of scanning results and real geometry of the examined element. The same technology (3D Printing) was executed in getting prototypes of each stage of designing technology. The models – the prototypes were used both to verification of geometrical features of designed tools, as well as to results of Finite Elements Method (FEM) analysis visualization. A tubular diffuser is actually produced from welded two pressed halves. Hence a modification in the diffuser production technology was proposed. This modification depends on sheet metal rolling up into open joint tube, welding that tube, next bending it and in the end forming in closed dies.

Słowa kluczowe

PL

element tłoczony silnika lotniczego; inżynieria odwrotna; digitalizacja; skanowanie przestrzenne

EN

pressed element of jet engine; reverse engineering; digitalization; scans 3D; rapid prototyping

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 77, nr 8
• Strony: 381--384
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Gołębiewska-Kurzawska J.

autor

Mutwil K.

autor

Hyrcza-Michalska M.

autor

Gawełczyk A.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii; Katowice,

Bibliografia

• 1. Gołębiewska-Kurzawska J., Hyrcza-Michalska M., Sikorski Sz., Mrugała T.: Zastosowanie skanowania przestrzennego do odwzorowania zapisu konstrukcji tłoczonego elementu silnika lotniczego, Materiały XVII Konferencji KomPlasTech, Białka Tatrzańska, styczeń 2010
• 2. Wyleżoł M.: Zastosowanie inżynierii odwrotnej do modelowania uchwytów ergonomicznych, Modelowanie Inżynierskie, t. 34, 2007, s. 159÷167
• 3. Będza T., Garbisz G., Dybała B.: Integracja metod inżynierii odwrotnej w rekonstrukcji modeli 3D obiektów fizycznych, Mechanik, nr 2, 2009, s. 136÷137
• 4. Bubicz M.: Szybkie prototypowanie cz. II. Skanery 3D. Wstęp do inżynierii odwrotnej, Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie, nr 6, 2008, s. 12÷21
• 5. Mutwil K., Gołębiewska-Kurzawska J.: Geometryzacja zapisu cyfrowego obrazu elementu uzyskanego ze skanowania 3D (procedura pierwsza), Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie, nr 6, 2010, s. 18÷21
• 6. Cholewa A., Psiuk K., Rzydzik S.: Narzędzia do modelowania powierzchniowego w Autodesk Inventor 2009, Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie, nr 3, 2009, s. 36÷41
• 7. Mutwil K., Gołębiewska-Kurzawska J., Mikulski P.: Geometryzacja zapisu cyfrowego obrazu elementu uzyskanego ze skanowania 3D (procedura druga), Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie, nr 7/8, 2010 (w druku)
• 8. Cholewa A., Psiuk K., Rzydzik S.: Modelowanie powierzchniowe w AI 2009 (Część 1), Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie, nr 5, 2009, s. 39–43
• 9. Cholewa A., Psiuk K., Rzydzik S.: Modelowanie powierzchniowe w AI 2009 (Część 2), Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie, nr 6, 2009, s. 36÷39
• 10. Stanisławski M.: Szybkie wytwarzanie jako naturalna konsekwencja rozwoju technik szybkiego prototypowania, Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie, nr 1-2, 2009, s. 16÷24
• 11. ZPrinter 450 User’s Guide, Version 1.1, październik 2007