The analysis of chosen methods of rapid prototyping of casting models for blades of aircraft engines

• Autorzy: Budzik G. , Matysiak H. , Pacana J. , Cygnar M.

Warianty tytułu

PL

Analiza wybranych metod szybkiego prototypowania modeli odlewniczych łopatek silników lotniczych

• Konferencja: Międzynarodowy Kongres Silników Spalinowych (3 ; 22-24.06.2009 ; Opole, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the analysis of chosen methods of rapid prototyping (RP) having application in process of manufacturing of casting models of blades of aircraft engines. The additive methods and also the diminished methods have been analysed. The numeric controlled milling machine (CNC) MDX-40 production of Roland Company has been used to the creation of models by means of diminished methods. Two additive methods have been chosen: method of stereolithography (SLA) and also method of three-dimensional print (3DP). Research prototypes were manufactured by means of stereolitographic SLA-250 appliance production of 3D Systems Company and also three-dimensional print Z510 Spectrum printer production of Z Corporation. Manufactured casting models were researched under the angle of application to manufacturing ceramic casting forms. Analysis of described methods concerned determining of possibilities of application of presented methods for manufacturing of models of aircraft engines’ blades. There was determined also a range of application of presented methods on respective stages of technological process of manufacturing of models and casting forms for manufacturing of blades of aircraft engines’ turbine in process of mono- crystallization and also directional crystallization.

PL

Artykuł przedstawia analizę wybranych metod szybkiego prototypowania mających zastosowanie w procesie wytwarzania modeli odlewniczych łopatek silników lotniczych. Analizie zostały poddane metody przyrostowe oraz metoda ubytkowa. Do wykonania modeli metodą ubytkową została wykorzystana sterowana numerycznie (CNC) frezarka MDX-40 produkcji firmy Roland. Jako metody przyrostowe zostały wybrane: metoda stereolitografii (SLA) oraz metoda druku trójwymiarowego (3DP). Prototypy badawcze zostały wykonane za pomocą urządzenia stereolitograficznego SLA 250 produkcji 3D Systems oraz trójwymiarowej drukarki Z510 Spectrum produkcji Z Corporation. Wytworzone modele odlewnicze były przebadane pod kątem zastosowania do wykonywania ceramicznych form odlewniczych. Analiza opisanych metod polegała na określeniu możliwości zastosowania przedstawionych metod do wykonania modeli łopatek silników lotniczych. Określony został również zakres zastosowania przedstawionych metod na poszczególnych etapach procesu technologicznego wytwarzania modeli i form odlewniczych dla wytwarzania łopatek turbin silników lotniczych w procesie monokrystalizacji oraz krystalizacji kierunkowej.

Słowa kluczowe

EN

rapid prototyping; aircraft engines; blade of impellers; mono-crystallization

PL

szybkie prototypowanie; silniki lotnicze; łopatki wirnika; monokrystalizacja

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, SC1
• Strony: 283--288
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il.

Twórcy

autor

Budzik G.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics at Rzeszów University of Technology

autor

Matysiak H.

• Research Center “Functional Materials” at Warsaw University of Technology

autor

Pacana J.

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics at Rzeszów University of Technology

autor

Cygnar M.

• State Higher Professional School in Nowy Sącz

Bibliografia

• [1] Allendorf H.: Odlewanie precyzyjne za pomocą modeli wytapianych, PWT, Warszawa 1960.
• [2] Bernard A.: Rapid product development case studies and data integration analysis, Computers in Industry 43 (2000), Elsevier, s. 161-172.
• [3] Budzik G.: Synteza i analiza metod projektowania i wytwarzania prototypów elementów o skomplikowanych kształtach na przykładzie wirników turbosprężarek, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2007.
• [4] Budzik G.: Wytwarzanie i analiza modeli wyrobów z wykorzystanie technologii trójwymiarowego druku (3DP), Innowacyjne systemy wytwarzania i analizy produktu, red. Jeżowski J., Heneczkowski M., Oleksy M., Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2008, s. 75-96.
• [5] Budzik G., Markowska O., Markowski T.: STL Files Parameters of the Selective Objects for Rapid Prototyping, The 2nd International Conference on Additive Technologies; DAAAM Specialized Conference, September 17th – 18th, 2008, Ptuj, Slovenia.
• [6] Budzik G.: Possibilities of utilizing 3DP technology for foundry mould making, Archives of Foundry Engineering, Vol. 7, Issue 2/2007, s. 65-68.
• [7] Gebhardt A.: Rapid Prototyping, Carl Hanser Verlag, Munich 2003.
• [8] Horvath I., Yang D.: Rapid technologies: solutions for today and tomorrow, Computer Aided Design 34 (2002), Elsevier, s. 679-682.
• [9] Instruction of service of appliance: MDX-40 Model ROLAND DG CORPORATION, 2004.
• [10] Instruction of service: Rotary axis ZCL-40 to MDX-40 ROLAND DG CORPORATION, 2004.
• [11] Motavalli S.: Review of reverse engineering approaches, International Journal of Machine Tools & Manufacture 35 (1998), Pergamon, s. 25-28.
• [12] Oczoś K.E.: Rapid Prototyping/Rapid Tooling – rozwój konstrukcji urządzeń, stosowanych materiałów i technologii, Mechanik 4 (2001), Warszawa 2001.
• [13] Yarlagadda P., Ilyas I., Christodoulou P.: Development of rapid tooling for sheet metal drawing using nickel electroforming and stereolithography processes, Journal of Materials Processing Technology 111 (2001), Elsevier, s. 286-294.
• [14] Spectrum Z510/DesignmateTM CX 3D Printer, User Manual Rev X, Z Corporation 2006.
• [15] Stereolithography Buildstation - 3D Systems Publications 2001.
• [16] ZPrint Software Manual Version 7.4, Z Corporation 2006.
• [17] 3D Lightyear SLA File Preparation Software - User's Guide 2001.