支架和管道也被认为是“最佳位置”
Northrop Grumman 的机械工程师 Bianca Lankford 今天在俄亥俄州扬斯敦的“增材制造材料的变化格局”上发表了演讲。 （摄影：Brett Brune）制造商如何热爱增材制造 (AM)？ Northrop Grumman 的机械工程师 Bianca Lankford 可以数一数这些方式：天线、支架、夹具、冷板、管道、压力通风系统和测试夹具。 8 月，她向在俄亥俄州参加中小企业智能制造研讨会的数十人介绍了几个引人注目的案例研究。
她说，削减材料成本和缩短生产提前期是一个共同的主题。 “在某些情况下，增材制造可以缩短交货时间并降低成本，”她说。 “我们在 Northrop Grumman 找到了我们产品的最佳点，”包括支架、夹具、冷板和管道。
将多个部件组合在一起制成一个大部件就是一个例子，她补充道。 “这对我们的生产装配来说真的很有好处。”当然，不容忽视的还有快速原型制作。
增材制造过程涉及“从艺术到零件”，Lankford 说。 “我们最近开始看到增材制造不仅仅是工程和制造人员；高素质的人员和起草者需要参与该过程。
“我们正在整合采购、供应链。他们也需要参与进来，因为这对他们来说是全新的技术，”并且出现了问题，例如“这种灯丝是什么东西？我怎样才能最好地订购它？所以现在我们正在向他们解释 AM 的工作原理，这样他们就可以更有效地完成工作。”
冷板案例
Lankford 详细介绍了 her 在巴尔的摩从事电子组装工作，包括雷达系统。
“这些系统会消耗大量电力，因此需要冷却。我们可以为此制造铝冷板，”她说。 “通常，我们使用钎焊设计，这意味着有两块铝，一个底座和一个盖子，它们被真空钎焊在一起成为一个组件。它还包括用于增强热性能的散热片材料。这是一个非常漫长的流程，可能需要长达 36 周的时间才能在内部获得零件。它也非常昂贵，而且只有一定数量的供应商从事这项工作。”
因此 Northrop 决定自己制造一些冷板。
该公司想打印一个在几个小时内完成大部分加工，然后快速进行后加工——最终获得与传统制造的冷板相同的性能，分为三个部分。
“我们决定确切地了解热量在哪里消散了，”她说。 “在这种情况下，它在两条轨道上消散——冷却板上的电子板。通常，我们取鳍片，将其拍打在里面，然后将其钎焊在一起。我们知道这行得通。 ……接下来要说的是，‘如果我们采用同样的散热片思路并将其放入导轨内部——直接放在冷却通道所在的位置会怎样？’我们可以做到这一点。”
Northrop 3D 打印翅片，做了一些热测试和结构分析，发现它与钎焊设计的性能相当。与此同时，“您可以通过这种方式节省大量时间和金钱，”Lankford 说。
针对电缆夹
诺斯罗普正在将 AM 应用于价值 20 亿美元的 G/ATOR 地面-美国海军陆战队的面向任务的空中雷达系统制造计划。她说，它比两层楼高，旨在“检测任何类型的飞行车辆”。Ø;兰克福德说。 “我们过去常常把一块聚合物加工成这个尺寸，”她说，手里拿着一个夹子。 “这非常昂贵、耗时且费力。这有很多浪费。除了这些失败之外，当他们将其安装到雷达系统上时，安装它的技术人员会发现裂缝和故障。零件会破裂，系统内部会出现 FOD [异物碎片]。”
G/ATOR 系统的项目经理与增材制造团队联系，寻求更好的解决方案。
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该团队研究了许多不同的过程并最终选择了 FDM（熔融沉积建模）。
由于这是诺斯罗普任务系统中的第一个 AM 产品，她的团队进行了高度严格的分析，包括热测试。
该部件有 44 种类型，传统制造成本为 253 美元。 “我们用 20 美元的添加剂来做，”Lankford 说。
当然，公司在此过程中有一些经验教训需要学习。其中之一与风管有关，风管传统上由钣金件制成。
借助增材制造，诺斯罗普不再将风管分成三部分，而是将其制成一件。但这不是扣篮。 “我们必须成为 EMI [电磁干扰] 方面的专家，”她说。
“这是该系统工作方式的主要部分 - 因为它从外部吸入空气并进入电子设备，这是系统的核心。因此，我们必须确保我们也将其纳入设计。”
最终，使用 AM 产生了一种更轻的空气管道系统，其成本比传统制造低 60%。系统中的两个空气管道现在的成本为 10,000 美元，而不是 26,000 美元。
公司清单上的 RF 天线
该公司还一直在研究 RF 天线。
“对于雷达系统，这些天线是非常有趣的几何形状。所以我们开始了“在内部创造我们自己的”，并正在试验电镀聚合物，她说。
“我们投资于诺斯罗普·格鲁曼公司添加剂的未来，”她说。 “我们开始我们的旅程有点晚，大约 2014 年在马里兰州巴尔的摩，但从那时起我们一直在掌握培训和可用资源，包括 SME，前往 RAPID，开会大学和其他行业合作伙伴和协作者的人员。”
公司内部已经拥有一些机器，Lankford 补充道。在她位于巴尔的摩的工厂的菜单上：一台 Fortus 380、一台 Fortus 450 和一台 EOS M290。
她说，诺斯罗普下一步计划协调其在全美增材制造中所做的工作。
