Proiect de partiție bionică; Biomimicry în 3D; Imprimați taskfarm
Bastian Schäfer/Manager inovație Tehnologii și concepte emergenteAERBUS
Colțurile sunt în afara - Airbus angajează o echipă multidisciplinară într-un proiect de inovație deschisă pentru a face peretele despărțitor al cabinei unei aeronave mai ușor și mai stabil prin intermediul biomimicriei utilizând algoritmul de încărcare al unui muf. Părțile sunt tipărite utilizând procesul de imprimare 3D. Materialul este un aliaj de aluminiu-magneziu-scandiu pentru o ușurință și rezistență optime. Economiile de greutate sunt de 30 kg, ceea ce are un efect direct asupra emisiilor de CO2.
Care au fost provocările Proiectului Bionic Partition?
Bastian Schäfer: Sarcina noastră a fost de a optimiza o partiție de cabină - partiția - pentru avioanele pe distanțe medii ale familiei A320 de la Airbus. Construcția anterioară constă dintr-un cadru metalic încorporat în fagure și îmbrăcat cu CFRP. Pe de o parte, partiția trebuie să fie suficient de stabilă pentru a putea transporta „Cabin Attendant Seat Bench”, scaunul pe care stau doi însoțitori de zbor în timpul decolării și aterizării. În plus, trebuie să fie posibil să scoateți o parte a partiției sau să o puteți plia pentru a permite oamenilor să treacă pe o targă în caz de urgență. Specificația proiectului a fost utilizarea maximă a procesului de imprimare 3D, numit „Fabricarea stratului aditiv” la Airbus, pentru a putea implementa noi principii de proiectare în acest mod. În acest fel, ar putea fi generate structuri care anterior nu erau posibile cu metodele convenționale de fabricație. Scopul nostru a fost de a reduce greutatea partiției existente cu cel puțin 30%. În starea actuală, am obținut o reducere a greutății de 45%. Vechea partiție cântărea 65 kg, partiția bionică cântărește doar 35 kg.
Reducerea greutății are un impact asupra emisiilor de CO2?
Bastian Schäfer: Cu fiecare kilogram pe care îl economisim, ardem cu 106 kg mai puțin kerosen pe an în motoare. Acum că am redus greutatea cu 30 kg, putem economisi aproximativ 10 tone de CO2 pe an prin partiția bionică. Și acesta este doar începutul. Ne putem imagina continuarea utilizării acestei tehnologii în diferite domenii ale construcției de aeronave în viitor.
Cum ați întâlnit exact această partiție?
Bastian Schäfer: Arhitecții de cabină Airbus ne-au dat într-adevăr o sarcină foarte complexă. Peretele despărțitor trebuie să fie extrem de stabil, deoarece trebuie să treacă așa-numitul test de 16 g în cursul certificării. Acesta este un test de impact în care se aplică o sarcină de aproximativ 3,5 tone în 0,08 secunde. Încărcăturile provin în primul rând din greutatea însoțitorilor de zbor, care stau pe banca însoțitorului de zbor, care la rândul său este atașată de perete. Pentru a ajunge la o soluție nouă și optimizată pentru greutate, am implementat un design bazat pe un organism biologic. În cazul nostru am folosit un algoritm care apare atunci când crește o mucegai de nămol "Physarum". În cadrul unui proces de „proiectare generativă”, algoritmul oferă modele structurale care arată destul de neconvenționale. Ne ajută să înființăm structuri redundante care sunt necesare pentru a putea introduce sarcinile rezultate din testul de impact în structura primară a aeronavei. Am calculat mai mult de 10.000 de variante de design și am folosit Big Data Analytics pentru a afla care este cel mai bun design.
Această biomimicie a fost implicită sau este o coincidență că a fost utilizat algoritmul de mucegai?
Bastian Schäfer: Pentru noi era evident că dorim să încercăm algoritmul de mucegai, deoarece pe de o parte a fost cercetat de mult timp și, pe de altă parte, generează structuri redundante care duc la o stabilitate mai mare. Dacă una dintre căile de încărcare se rupe, avem încă disponibile căi de încărcare redundante care pot rezista la sarcina necesară.
Ce material folosiți pentru imprimare?
Partițiile sunt deja încorporate în aeronave?
Bastian Schäfer: În prezent suntem în faza de prototip și am produs primele partiții folosind procesul de imprimare 3D. Acestea au fost deja testate, iar rezultatele testelor sunt utilizate în prezent pentru dezvoltarea ulterioară.
La ce evoluții vă așteptați în următorii câțiva ani? Industria prelucrătoare este revoluționată?
Despre:
Bastian Schäfer este manager inovație la Airbus și a primit diploma de la HAW Hamburg în 2006. De atunci a lucrat pentru Airbus la diverse proiecte și a devenit în cele din urmă parte a echipei din spatele premiatului Airbus Concept Cabin. Bastian este managerul de proiect al proiectului Bionic Partition, în care designul generativ este legat de imprimarea 3D.