Ghế ngồi dự phòng của Autodesk có thể làm bay nhanh hơn

Ngành công nghiệp hàng không đang trải qua những thay đổi mạnh mẽ, được báo trước bởi nền kinh tế và những tiến bộ mới trong công nghệ. Với tỷ suất lợi nhuận rất nhỏ, các hãng hàng không luôn tìm cách tiết kiệm tiền.

Một cách để làm điều đó là làm cho máy bay nhẹ hơn, có thể là một khoản tiết kiệm đáng kể chi phí nhiên liệu trên toàn đội theo thời gian. Các hãng hàng không đã được biết đến để giải quyết các động cơ của họ để loại bỏ bụi bẩn để tiết kiệm tiền. Tuy nhiên, tiết kiệm trọng lượng là rất khó khăn khi bạn không thể thỏa hiệp về các thành phần kỹ thuật được điều chỉnh cao của máy bay, hoặc kiểm soát trọng lượng hành khách hoặc hành lý của mình. Thay vào đó, các kỹ sư không gian vũ trụ tìm kiếm những lợi ích biên mà họ có thể thực hiện ở các khu vực khác của máy bay, bao gồm thiết kế nội thất và chỗ ngồi.

Một khung máy bay siêu nhẹ được thiết kế bởi một nhà nghiên cứu tại Autodesk, có thể là một công cụ có giá trị trong nhiệm vụ lâu dài đó để làm sáng một tải của máy bay. Do cấu trúc tinh vi của máy tính, nó được làm bằng magiê, nhẹ hơn 35% so với nhôm mà thường được sử dụng, khung ghế thí nghiệm nhẹ hơn 56% so với những gì bạn thường thấy trên máy bay.

Cấu trúc mạng lưới khung ghế được hình thành bởi Andy Harris như một minh chứng cho khái niệm để cho thấy công nghệ của công ty. Được sản xuất bằng phần mềm thiết kế của Autodesk, sử dụng các thuật toán để tìm ra cấu trúc tối ưu dựa trên một bộ các thông số, thân khung của ghế nhưng nhẹ hơn 30%.

Nhưng trong khi latticework hữu cơ tạo ra một khung ghế nhẹ trên lý thuyết, Harris đã đạt được một khối đường khi nó đến để làm thế nào để sản xuất nó. Thiết kế phổ biến thường mang lại cho cuộc sống bằng cách sử dụng in 3D, bởi vì các phương pháp đúc thông thường không thể xử lý thiết kế phức tạp. Tuy nhiên, ghế của Harris không khả thi đối với việc in ấn 3D, bởi vì những hạn chế của các máy in 3D kim loại thương mại hiện tại, được giới hạn trong một danh mục các vật liệu tương đối nhỏ và sử dụng các vật liệu tùy chỉnh là tốn kém.

Bastian kết hợp hai phương pháp, sử dụng một máy in 3D không kim loại làm cơ chế tạo ra khuôn chứ không phải là điều chính nó. Máy in 3D in một khuôn mẫu, cho phép các nhà sản xuất tạo khuôn âm sử dụng một vật liệu như gốm. Các vật thể có thể được đúc bằng kim loại bằng cách sử dụng tiêu cực của các mẫu in. Ông nhận ra rằng phương pháp lai của ông có thể sản xuất ra những sản phẩm đã từng không khả thi – như khung ghế của máy bay sinh ra của Harris.

Hai người cùng hợp tác, và Bastian phát hiện ra một xưởng đúc ở Michigan gọi là Aristo Cast, có thể chế tạo một chiếc ghế máy bay bằng chứng về ý tưởng. Một tiền thưởng thêm? Aristo Cast đã làm việc thoải mái với magiê – một thứ mà không có máy in 3D kim loại có sẵn thương mại nào có thể làm được. Vật liệu này chỉ mới vượt qua thử nghiệm hỏa lực, theo yêu cầu của Cục Hàng không Liên bang, và đã được chấp thuận vào năm 2015 để sử dụng trên máy bay, mặc dù Autodesk nói rằng không biết bất kỳ máy bay nào sử dụng khung ghế bằng magiê.

Sử dụng magiê giảm trọng lượng của thiết kế thêm 24%, và nguyên mẫu đã hoàn thành cho khung siêu nhẹ của Autodesk chỉ nặng 1,69 pounds (một khung điển hình nặng 3,69 pounds). Sự thay đổi đáng kể về trọng lượng chỉ có thể bằng cách kết hợp đúc kim loại truyền thống với in 3D đương đại.

Một phần của sức mạnh của thiết kế tạo ra là nó có thể được sử dụng để tối ưu hóa vật liệu cho những thứ như trọng lượng như khung ghế siêu nhẹ của Harris cũng như nhiệt độ và khí động học. Bây giờ, kết hợp với quá trình sản xuất mới của Bastian, thiết kế tạo ra có thể được sử dụng cho nhiều mảng sản phẩm và các sản phẩm rộng lớn hơn mức khả thi trước đây. Và Bastian nói rằng vì rất có thể nó sẽ rẻ hơn và nhanh hơn đối với việc in 3D bằng polyme hoặc cát hơn là in bằng kim loại trong vòng 10 đến 20 năm tới, phương pháp sản xuất của ông sẽ cho phép các bộ phận được thiết kế kiểu mẫu được đưa tương đối rẻ .

Bastian nói: “Hiện tại chúng tôi không yêu cầu rất nhiều thứ mà chúng tôi đang thiết kế về mặt chức năng. “Chúng tôi thường yêu cầu một phần để giữ tải và đó là nó. Nhưng điều thú vị là chúng ta có thể bắt đầu hỏi thêm rất nhiều tài liệu xung quanh chúng ta và làm cho chúng biểu diễn theo nhiều cách hơn một. “

Bastian và Harris đang đàm phán với một số hãng hàng không và các nhà sản xuất máy bay quan tâm đến việc khám phá những gì có thể sử dụng kết hợp công nghệ này. Và trong khi khung siêu nhẹ vẫn là một bằng chứng về khái niệm cho bây giờ, nó đã giành được giải thưởng; Vào năm 2017, nó đã nhận được giải “Casting of the Year” từ Hiệp hội Lắp máy Mỹ.