Hexagon 打印燃料空气分离器，减少空客 A330 的二氧化碳排放量

2024年11月，南极熊获悉，工业技术领域的领头羊Hexagon与金属增材制造（AM）的专业公司Nikon SLM Solutions携手合作，成功地对空客A330飞机上的燃油空气分离器进行了重新设计。这一创新举措不仅显著减轻了组件的重量，还为降低航空业的碳足迹提供了新的解决方案。
△重新设计和整合的空客 A330 燃油空气分离器

燃油空气分离器的重要性及其挑战
燃油空气分离器是空客A330辅助动力装置（APU）中的关键部件，负责从APU的燃油供给系统中去除空气，确保在主发动机停机后仍能为飞机系统提供必要的电力支持。然而，传统设计下的分离器由超过30个独立组件构成，这不仅增加了生产成本，而且需要复杂的装配工艺，如手工焊接等，导致整个制造流程耗时且效率低下。

为了克服上述难题，空中客车运营公司联合Nikon SLM Solutions展开了深入的研究。研究团队利用Nikon SLM NXG XII 600系统，这是一种先进的金属增材制造设备，能够实现高精度的三维打印。借助于这一平台，加上Hexagon提供的强大软件支持，研究人员得以从零开始设计并制造出全新的燃油空气分离器。


△Nikon SLM NXG XII 600

成果展示
新设计的燃油空气分离器取得了令人瞩目的成果：

●显著减重：新部件的重量从原来的35公斤锐减至不到8.8公斤，减重幅度高达75%。
●集成化设计：原本分散的30多个零件被整合成一个整体，极大地简化了制造流程。
●高效制造：整个部件仅需68小时即可完成打印，大大缩短了生产周期。
●环保效益：据估计，每架空客A330在其生命周期内因采用此新型号分离器而减少的二氧化碳排放量可达264吨。

设计与制造的技术细节
在此次项目中，Hexagon的增材制造设计工作流程发挥了核心作用，特别是其旗下的三款软件工具——MSC Apex生成设计软件、Simufact模拟工具以及AMSTUDIO构建准备软件，分别用于实现部件的轻量化设计、打印过程的优化及变形预测、以及确保打印数据的最优化以达到最佳精度。

展望未来
尽管目前尚无明确的时间点将这款重新设计的燃油空气分离器应用于商业航班，但Hexagon、Nikon SLM Solutions与空中客车运营公司均认为，该项目的成功为未来飞机设计中广泛应用增材制造技术和仿真驱动设计铺平了道路。随着技术的不断进步和完善，可以预见的是，更加高效、环保的航空产品将会逐渐成为现实。