格瑞特维创新奖获奖者聚焦:
快速原型制作助力先进航空出行加速发展
如何在不牺牲质量的前提下,跟上先进空中交通(AAM)领域快速迭代的创新步伐?格瑞特維 开始将旗下轻量化、高性能的热塑性复合材料Xycomp® DLF™的应用范围拓展至传统航空航天领域格瑞特維 这正是格瑞特維 面临的问题。
为此,高级开发工程师塞思·贝克利(Seth Beckley)开创了一种突破性的快速原型模具策略。他采用的新方法通过简化模具设计,并优化机加工特征与净成型特征之间的平衡,同时保持Xycomp® DLF™零件的品质,将该产品16至20周的行业标准生产周期缩短了50% ,该方法通过简化模具设计并优化机加工特征与净成型特征之间的平衡,同时保持了生产级部件的质量。
为庆祝这一重大突破,格瑞特維 备受瞩目的“创新奖”,该奖项旨在表彰那些在推动创新与协作边界方面做出卓越贡献的杰出努力。在颁奖典礼上,首席执行官媄根-布特鲍 )与结构及工程部件总经理乔治·拉瓦(George Rawa)向他颁发了奖项; 我们随即与塞斯进行了深入交流,了解这一正在加速增材制造(AAM)及国防工业发展的快速原型制作工艺。

让我们先从您获得认可的原因说起。
对于 Xycomp® DLF™ 零件,从最终确定零件设计到交付首批产品,通常需要 16 至 20 周的时间。 其中大部分时间用于制造生产级模具和加工夹具,这些设备旨在使用数十年。采取这种做法有诸多充分的理由,且符合许多客户的期望和项目进度安排。
随着我们将 Xycomp® DLF™ 技术拓展至移动机器人、先进航空出行、国防以及高性能汽车等新兴行业,我们逐渐意识到,传统的交货周期和模具成本将成为成功的障碍。 这些行业需要以尽可能快且低廉的方式获得功能性部件,以便在投入量产前进行实际测试和设计修改。
为满足这一需求,我们制定了一套注塑成型和模具设计策略,该策略大幅降低了模具的复杂性,从而显著降低了成本并缩短了交货周期。
这个奖项对您个人和职业生涯而言意味着什么?
自从该创新奖设立以来,我一直是它的拥趸。 我们是一家拥有悠久历史且屡创佳绩的创新型企业。 这个奖项是鼓励和表彰新创新成果的绝佳方式。
Xycomp® DLF™ 是一个自诞生之初便以创新著称的产品系列,我很荣幸能在 GT 工作的绝大多数时间里参与其开发。快速原型制作工艺是提升我们 Xycomp® DLF™ 能力的重要一步。 能够协助建立这一工艺,并见证它在客户中获得热烈反响和取得成功,这让我深感欣慰。
能否分享一下促成此次获奖的创新或项目背后的故事或历程?
快速原型制作流程的灵感可追溯至2020-2021年,当时受新冠疫情影响,商用航空航天行业陷入低迷。 当我们开始将目光投向主营市场之外时,发现两个反复出现的问题:我们的模具成本和零件交货周期都很长,而且许多客户只需要将功能性零件投入测试,并不需要我们通常提供的全面认证。

为解决这些问题,我们试行了一种采用廉价、可互换型腔插件的模块化模具方案。最终,我们利用该原型模具生产了超过400个零件,既验证了该方案的可行性,又收集到了宝贵的数据。随后,我们为一家国防客户开发了一套更复杂的独立模具。 该项目真正为快速原型制作方法开辟了新天地,利用廉价且快速制造的模具,实现了7.5周的交付周期,创下了新纪录。 我们还利用该项目探索了一种新的加工方法,即使用快速制造的夹具,使我们能够将加工开发时间与加快的模具开发进度相协调。
您如何描述这项创新带来的影响?
快速原型制作流程彻底改变了国防和反导(AAM)客户的工作模式。 得益于这一流程,GT为一款预计即将投产的新型国防车辆提供了多个关键部件。 我们满足紧迫项目时间表的能力,为我们打开了与该客户旗下其他多个工程团队共同探索零部件合作的大门。
在AAM市场,我们已向多家客户交付了原型部件,以便进行测试车辆的装配调试。 我们一再发现,这类客户喜欢反复迭代;在实际组装车辆并进行测试之前,他们未必清楚最终产品会是什么样子。 能够让他们快速获得零件,且无需承诺投入量产级模具,这使我们成为了值得信赖的合作伙伴。
这使他们能够加快迭代速度、缩短开发周期,并更快地将创新型飞机推向市场。 因此,我们看到了 新零部件的涌现。

您如何展望这一新工艺的发展前景?
我们有许多途径可以进一步推动这项创新。 我们仍在探索采用这种方法时零件可以达到何种复杂程度,同时也在研究如何改进表面处理、提升材料性能、延长刀具寿命以及进一步降低成本。 我们还与合作伙伴模具厂合作,致力于开发一种混合式模具制造路径,既能确保生产模具所需的装配精度和表面光洁度,又能通过采用更接近原型机的设计和材料,将成本和交货周期降至更低。
您是否想特别感谢那些在支持或推动创新过程中发挥了重要作用的协作者或领导者?
像这样的项目,确实是团队共同努力的成果。 高级机械设计师史蒂夫·克尔博(Steve Kerbaugh)是 Xycomp® 工具设计的专家。 他对早期模具设计的专业知识和反馈非常宝贵。高级数控编程员保罗·安德森凭借其在机械加工方面的专业知识,功不可没。 他针对加工夹具方案提供了宝贵的建议,巧妙地将一个过时的夹具改造成通用加工夹具底座,并迅速高效地完成了我们整个原型制作过程中所有零件的数控编程工作。
在实施原型方案时,SEC开发工程师团队全体成员都参与其中。 高级开发工程师比尔·托马斯、吉姆·帕里什、克里斯·施瓦尔以及高级开发技术员莱斯特·穆辛斯基都发挥了关键作用,从手工试配模具到制定注塑配方,再到进行最终零件组装,所有这些工作都是为了满足客户加急的进度要求。 最后,SEC 开发工程部经理布拉德·凯勒为我腾出了时间,让我能够专注于此项工作。他优先安排了数控编程和设备使用时间,并根据需要协调团队,确保了项目的成功。

对格瑞特維的创新者们有什么建议吗?
我一直竭尽全力去学习尽可能多的不同领域知识。 我将零件设计、模具设计、注塑工艺开发和机械加工方面的经验结合起来,开发出了快速原型制作方法。格瑞特維 鼓励尝试新事物的环境,我确实获得了许多尝试的机会。尝试新事物格瑞特維 伴随着风险! 并非总能一帆风顺,有时创新也会遭遇失败。关键在于懂得何时在挫折中坚持推进,何时需要调整方向。
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