新しい生産方法の鋳造により空軍の時間と費用が節約 > 空軍維持センター > ニュース

空軍維持センターの一部である第 448 サプライ チェーン管理航空団は、古い問題を解決するための新しい積層造形アプローチを採用し、入手困難なレガシー航空機の部品を調達しています。

鋳造部品をゼロから構築するのではなく、鋳造部品の作成に使用される金型をデジタルで再作成することにより、戦略的代替調達プログラム オフィスはベンダーと協力して、空軍の資金を節約しながら部品をより迅速に製造できます。

「私たちは少量の部品をより早く入手する方法を見つけようとしています」と空軍ライフサイクル管理推進主任エンジニアのローレン・ルッツ氏は語った。 「私たちはかなりの数の古いプラットフォームをサポートしており、今後も長期間サポートし続けるつもりです。必要な部品を入手する方法を見つけなければなりません。それを可能にするために技術的にできることはすべて、その後で作業します」サプライチェーン側のパートナーが買いに行けるのは本当に貴重です。」

アディティブ マニュファクチャリングは、長年にわたり、REACT として知られるティンカー空軍基地のリバース エンジニアリングおよびクリティカル ツーリング ラボの専門分野です。 ただし、特定の部品のサイズと複雑さは、部品を最初から構築する現在の 3D プリント方法には適していません。 たとえその部品がこの方法で再作成されたとしても、その部品は飛行が許可される前に長時間にわたる耐空試験を受けることになる。

TF33 ジェット エンジンの後部ギアボックス ハウジングも同様です。 マグネシウムで作られたハウジングは、もともと鋳造によって製造されていました。溶融金属を型に注ぎ、その部品をフライス加工して最終製品を製造しました。 部品の作成に使用される金型は硬質工具としても知られており、通常は高張力鋼で作られています。

2022年8月25日、オクラホマ州ティンカー空軍基地のテーブルの上に置かれたプロトタイプのTF33リアギアボックスハウジング。プロトタイプはオリジナル部品と同じプロセスで製造されたが、鋳造用の金型は積層造形で製造されていたため、部品をオンデマンドで作成されます。 （米空軍写真：ポール・シャーク）

B-52H ストラトフォートレス、E-3 セントリー、E-8 JSTARS などの TF33 動力航空機の派生型。 これらのレガシー航空機が飛行し続けるにつれて、磨耗が予想されなかった部品が交換時期を迎えます。

「この部品を 20 年か 30 年購入していなければ、もうハードツールはありません。OEM メーカーもベンダーもそれを持っていません」と第 429 サプライチェーン管理飛行隊のランドルフ ハリス氏は述べています。 OTAプログラムマネージャー。 「そのため、これらの部品を入手するのに 900 日以上かかるのです。最初の 18 ～ 24 か月はハードツールの再作成に費やすことになるからです。」

さらに問題に加わるのは、多くの部品が少数しか必要とされないため、多くのベンダーが契約で「入札なし」を選択するという事実です。

これらの問題に対処するためのパスファインダー プロジェクトは 2019 年に始まり、鋳造部品の固定における課題に対処するための積層造形の使用を検討しています。

実際の部品をガイドとして使用し、新しいデジタル金型を作成しました。 オリジナルと比較して、結果として得られる部品の精度は 1000 分の 1 ミリメートルです。 オイル入口ポートの凸文字も同じです。

2022年8月25日、オクラホマ州ティンカー空軍基地にあるプロトタイプのTF33リアギアボックスハウジングにあるスカベンジオイル入口ポートのレタリングの拡大図。積層造形された金型から鋳造されたプロトタイプは、元の部品と完全に一致しています。文字まで。 この部品はオリジナルと同じ方法で製造されているため、長時間にわたる耐空試験は必要ありません。 （米空軍写真：ポール・シャーク）

新しいプロセスの開発とプロトタイプの構築に要した時間は、従来の方法でギアボックス ハウジングを製造した場合に必要となる製造リード タイムよりも実際に短縮されました。

「このプロセスから実際に得られるのは、部品の作り方を示す完全な図面パッケージです」と Lutz 氏は言います。 「これは鋳造図面、製造図面、そして最終部品の図面であり、部品を製造するために必要なものがすべて揃っています。これは、OEM から提供される部品について私たちが持っている知識よりも深いレベルです。」

デジタル設計図を手に入れて、部品を鋳造するための砂型を作成しました。 砂型は製造過程で破壊されますが、次回部品が必要になったときに簡単に再作成できます。 通常は 900 日以上かかっていた作業が、30 ～ 60 日で達成できるようになりました。

「このプロセスでは積層造形を利用しましたが、この部品は私たちが作った部品とまったく同じように製造されているため、エンジニアから別の指示がない限り、構成制御ボードを作成する必要はなく、耐空性を確認する必要もありません。」すでに設置されています」とハリス氏は語った。 「私たちがやり方を変えたのは、Renaissance Services, Inc. がプロセスを開発し、ハードツールを取り外して金型を積層造形したことです。」

空軍は結果として得られる知的財産を所有しているため、1 つのメーカーに拘束されるのではなく、他のベンダーに生産のために持ち込むことができます。 この部品は社内で製造することもできるため、競争力がさらに高まり、コスト削減の可能性が高くなります。

鋳造はプロジェクトの始まりではありますが、それで終わりというわけではありません。 SASPO 事務所の主な使命の 1 つは、空軍の要件と、航空機の維持を支援できるサプライヤーとを一致させることです。