Fundir novos métodos de produção economiza tempo e dinheiro da Força Aérea > Centro de Sustentabilidade da Força Aérea > Notícias

A 448ª Ala de Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos, parte do Centro de Sustentação da Força Aérea, tem uma nova abordagem de manufatura aditiva para resolver um problema antigo, adquirindo peças difíceis de adquirir para aeronaves legadas.

Ao recriar digitalmente o molde usado para criar peças fundidas, em vez de construir a peça do zero, o Escritório do Programa de Fornecimento Alternativo Estratégico pode trabalhar com fornecedores para produzir peças mais rapidamente, economizando dinheiro para a Força Aérea.

"Estamos tentando encontrar maneiras de obter as peças de baixa quantidade mais rapidamente", disse Loren Lutz, engenheiro-chefe de propulsão do Air Force Life Cycle Management. "Estamos dando suporte a um número significativo de plataformas antigas e continuaremos a oferecer suporte por um longo tempo. Temos que descobrir como obter as peças de que precisamos. Qualquer coisa que possamos fazer tecnicamente para tornar isso possível e depois trabalhar com nossos parceiros da cadeia de suprimentos poder comprá-los é realmente valioso."

A manufatura aditiva tem sido uma especialidade do Laboratório de Engenharia Reversa e Ferramentas Críticas da Tinker Air Force Base, conhecido como REACT, há vários anos. No entanto, o tamanho e a complexidade de certas peças não se prestam aos métodos atuais de impressão 3D, nos quais a peça é construída do zero. Mesmo que a peça fosse recriada neste método, ela estaria sujeita a longos testes de aeronavegabilidade antes de ser autorizada a voar.

Tal é o caso da carcaça da caixa de câmbio traseira para um motor a jato TF33. Feito de magnésio, o invólucro foi originalmente produzido por fundição - despejando metal fundido em um molde e depois fresando a peça para produzir um produto final. O molde usado para criar a peça também é conhecido como ferramenta dura e geralmente é feito de aço de alta resistência.

Um protótipo da carcaça da caixa de câmbio traseira do TF33 está sobre uma mesa na Tinker Air Force Base, Oklahoma, 25 de agosto de 2022. O protótipo foi fabricado no mesmo processo da peça original, mas o molde para sua fundição foi fabricado com aditivo, permitindo que as peças sejam ser criado sob demanda. (Foto da Força Aérea dos EUA por Paul Shirk)

Variantes da aeronave TF33, como o B-52H Stratofortress, E-3 Sentry e E-8 JSTARS. À medida que essas aeronaves legadas continuam a voar, as peças que não deveriam se desgastar devem ser substituídas.

"Se não compramos esta peça por 20 ou 30 anos, não temos mais as ferramentas pesadas; os fabricantes de equipamentos originais, os fornecedores, eles não as têm", disse Randolph Harris, 429º Esquadrão de Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos Gerente do programa OTA. "É por isso que leva 900 dias ou mais para obter essas peças, porque eles vão passar os primeiros 18 a 24 meses apenas recriando as ferramentas pesadas."

Além do problema, há o fato de que muitas peças serão necessárias apenas em pequenas quantidades, resultando em muitos fornecedores optando por "sem licitação" em um contrato.

O projeto pioneiro para resolver esses problemas começou em 2019, explorando o uso da manufatura aditiva para enfrentar os desafios na fixação de peças fundidas.

Usando a peça real como guia, novos moldes digitais foram criados. Em comparação com o original, as peças resultantes têm precisão de um milésimo de milímetro. Mesmo as letras em relevo em uma porta de entrada de óleo são idênticas.

Um close-up das letras da porta de entrada de óleo de recuperação é mostrado em um protótipo de carcaça da caixa de câmbio traseira TF33 na Tinker Air Force Base, Oklahoma, 25 de agosto de 2022. O protótipo, fundido a partir de um molde fabricado com aditivo é uma correspondência exata da peça original, até as letras. Como a peça foi fabricada com o mesmo método da peça original, nenhum teste de aeronavegabilidade demorado é necessário. (Foto da Força Aérea dos EUA por Paul Shirk)

O tempo necessário para desenvolver o novo processo e construir um protótipo foi, na verdade, menor do que o prazo de produção que a carcaça da caixa de engrenagens teria exigido se tivesse sido produzida usando métodos tradicionais.

"O que realmente estamos obtendo desse processo é o pacote de desenho completo de como você faz a peça", disse Lutz. "É o desenho de fundição, desenho de fabricação e desenho da peça final; é tudo que você precisa para fazer a peça, que é um nível de conhecimento mais profundo do que temos em nossas peças que aparecem dos OEMs."