Lockheed Martin acelera a fusão de pó a laser em leito de pó do design até ao voo

A Lockheed Martin afirma que, no âmbito do seu compromisso de reforçar a resiliência da cadeia de abastecimento e de encurtar o percurso do design até ao voo, fez avançar o processo de fusão de pó a laser em leito de pó para permitir uma prontidão operacional mais rápida em aeronaves de próxima geração, sistemas hipersónicos e plataformas de propulsão eléctrica.

Gestão térmica: exigências de alto desempenho e gargalos de fornecimento

Na indústria aeroespacial e de defesa, a electrónica de alto desempenho e os sistemas de propulsão utilizados no fabrico geram níveis elevados de calor, o que torna indispensáveis sistemas de gestão térmica para manter a estabilidade e controlar as temperaturas de funcionamento.

Segundo a empresa, os componentes destes sistemas de gestão térmica continuam a depender de processos tradicionais - fundição, forjamento e brasagem - que exigem fabrico metálico dispendioso e maquinagem para cumprir tolerâncias de grau aeroespacial e requisitos de fiabilidade. A Lockheed Martin acrescenta que estes métodos convencionais se transformam num importante estrangulamento na cadeia de abastecimento, devido a prazos mais longos de matérias-primas e à escassez de ligas, ao aumento da procura pós-venda por peças e a interrupções associadas a acontecimentos geopolíticos.

Fusão de pó a laser em leito de pó: produção digital, menos ferramental e ciclos mais curtos

A fusão de pó a laser em leito de pó recorre a processos digitais orientados pelo design que abrem espaço a melhores oportunidades de concepção, ao produzir peças camada a camada a partir de pó metálico, dispensando ferramental caro e demorado. A abordagem também permite fabricar componentes em quantidades mais reduzidas, com precisão, contribuindo para ciclos de desenvolvimento mais curtos e entregas mais rápidas.

A Lockheed Martin refere ainda que, ao amadurecer estes processos em colaboração com parceiros-chave da indústria, está a avançar para a qualificação e para a transição para produção de componentes de alto desempenho e paredes finas, alinhados com os requisitos de sistemas aeroespaciais, de defesa e de alta energia.

“Combinando a nossa experiência em fusão de pó a laser em leito de pó com as capacidades especializadas dos nossos parceiros, como a Sintavia, EOS, Nikon SLM e nTop, criámos um ecossistema ponta a ponta que acelera os prazos do design até ao voo sem comprometer a fiabilidade,” disse David Tatro, vice-presidente de Operations Transformation na Lockheed Martin. “Esta abordagem colaborativa posiciona-nos para responder às necessidades crescentes de gestão térmica em aeronaves de próxima geração, sistemas hipersónicos e plataformas de propulsão eléctrica, garantindo que cumprem os rigorosos padrões de certificação e alcançam a prontidão operacional.”

Design generativo com nTop e ganhos de peso e dissipação de calor

“O nTop permite modelos paramétricos altamente complexos que optimizam o desempenho e a capacidade de fabrico, o que reduz de meses para minutos o tempo para tomar decisões e iterar“, disse Christopher Yakacki Ph.D., principal de Research Engineering de AMT na Lockheed Martin.

De acordo com a Lockheed Martin, com o nTop o seu uso de soluções de design generativo e de optimização aplicadas à fusão de pó a laser em leito de pó resulta numa redução de 15-20% no peso total do sistema, ao mesmo tempo que aumenta a eficiência de dissipação de calor em 10-15%. A empresa indica que estes resultados se traduzem em maior resistência em missão, custos de ciclo de vida mais baixos e desempenho térmico superior para aplicações aeroespaciais, de defesa e industriais de alto desempenho.

Em estreita colaboração com a EOS e a Sintavia, a Lockheed Martin co-desenvolveu uma nova janela de processamento para a fusão de pó a laser em leito de pó, bem como estratégias personalizadas de trajecto de ferramenta que alargam os limites da resolução de detalhes e da produtividade. A empresa acrescenta que trajectos de ferramenta controlados por processo, em conjunto com monitorização do banho de fusão em tempo real, permitiram tolerâncias de montagem mais apertadas e uma melhoria da eficiência de construção.

Ao integrar, nos fluxos de trabalho de produção, sistemas de sensores de terceiros e análises suportadas por IA, a empresa afirma conseguir detectar defeitos mais cedo e reduzir a carga de trabalho de inspecção pós-processamento com dados em tempo real, assinalando automaticamente zonas de áreas suspeitas. Estas zonas informadas, associadas a desenvolvimentos na inspecção por tomografia computorizada de peças produzidas por fabrico aditivo, estão a reforçar a confiança nas capacidades de análise e inspecção, além de suportarem a qualificação acelerada de peças.

A Lockheed Martin indica que a tecnologia de fusão de pó a laser em leito de pó já está a alimentar directamente plataformas-chave de combatentes, como o UH-60M BlackHawk e o PrSM. Ao continuar a integrar esta solução avançada de fabrico, a empresa defende que poderá acelerar os ritmos de produção, ao mesmo tempo que assegura acessibilidade e escalabilidade para fazer chegar capacidades ao combatente com maior rapidez.

Informações da Lockheed Martin