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Aug 2025
降低航空航太專案的成本和材料使用 (Meltio)
波爾多大學 (Université de Bordeaux) 和波爾多力學與工程研究所 I2M (Institut de Mécanique et d’Ingénierie de Bordeaux I2M) 所進行的研究案例。
I2M 實驗室的研究人員專注於積層製造(AM)技術,尤其是金屬3D列印製程。波爾多理工大學畢業生的教師則專注於設計和製造流程。
核心研究目標包括確保穩健的製程控制,並推動學習和製造的創新方法。團隊廣泛研究金屬積層製造系統,致力於提升各類應用的效率與可靠性。
目標是設計和製造一款輕量且結構堅固的航太三腳架,在保持必要機械性能的同時顯著減少材料用量。優化過程涉及利用拓撲優化演算法,此演算法可以創建複雜的幾何形狀,去除非關鍵區域的多餘材料,同時不影響零組件的強度。
這種方法對於航太相關應用非常有益,因為每減輕一克重量就意味著提高燃油效率和性能。
之所以決定採用 Meltio 的線材雷射金屬 3D 列印解決方案(特別是全新的 Meltio M600 線材雷射金屬 3D 列印機),是因為它在經濟效能高的情況下生產高品質金屬零件方面具有顯著優勢。透過使用線材而非粉末作為原料,此系統提高了材料利用率,降低了成本,並創造了更安全的工作環境。
此外,複合式線材雷射方法具有強大的機械性能和高沉積速率,特別適合工業應用。研究工作還涉及表面加工的現場監測,並透過事後分析檢查微觀結構品質。
Meltio M600 有助於生產具有強大材料性能的複雜幾何形狀。
Meltio 符合 1 級雷射安全標準,確保操作人員不會受到有害的雷射照射。
線材原料比粉末原料更安全、更省成本。
生產時間為 3 週。
在本文中討論的研究環境下,Meltio 平台透過減少材料消耗和縮短交期時間來降低生產成本。從科學角度來看,此技術有助於探索先前難以生產的幾何形狀和材料組合,從而推動梯度功能材料和輕量化結構的發展。
這種創新性地使用積層製造進行拓撲優化展示了大學或研究單位如何突破航太工程的界限,為航太業提供更有效率、更具成本效益和更高性能的零件。