Descrizione del progetto
Ottimizzare la tecnologia di fusione laser selettiva per scambiatori di calore
Capitalizzando i vantaggi della produzione di componenti complessi e a basso volume, i produttori di motori aeronautici hanno abbracciato la produzione additiva. La nuova libertà di progettazione offerta dalla fusione laser selettiva (SLM) rende possibile la produzione di parti per aeromobili leggere e complesse, che siano anche durevoli e altamente efficienti. Il progetto AManECO, finanziato dall’UE, è stato creato per affrontare alcune sfide collegate all’uso della SLM per la progettazione di scambiatori di calore. Il progetto lavorerà al miglioramento della capacità della SLM di produrre pareti sottili prestando particolare attenzione alle prestazioni meccaniche e aerotermiche. Nel complesso, i risultati del progetto contribuiranno a migliorare del 10°% l’efficienza degli scambiatori di calore, a ridurre del 30 % i costi di produzione e a ridurre del 15 % i materiali di scarto.
Obiettivo
Selective Laser Melting (SLM) is key for improved design and production process of aviation parts. Applied to heat exchangers (HX), it could dramatically improve global eco‐efficiency through access to radically new designs and open horizons in terms of shape, weight, efficiency. Nevertheless, some questions need to be solved regarding capability of Additive Manufacturing (AM) to manufacture thin walls, small holes/gaps, low overhang angle, resulting surface roughness and mechanical strength.
AManECO aims to enhance knowledge of metal AM and, specifically, the capability of SLM process to manufacture thin layers and wall thickness with adequate surface finish using AlSi7Mg0.6 and INCO 718 materials. In particular, to investigate aerothermal and mechanical performance of thin walls, to predict them in the design of AM-HX and consequently, be able to optimize the HX´s design process in an Eco-friendly way after knowing the limits of the metal AM technology.
For this purpose, testing samples will be designed and manufactured to characterize in terms of surface properties, pressure resistance and gas tightness evaluation, equivalent stiffness and aerothermal properties. Besides, numerical studies based on FEM and CFD simulations will be done. Then, a representative design of HX based on the initial SOA of AM limitations will be optimized with the gained knowledge. These designs, before and after optimization, will be processed and characterized. Then, a Life Cycle Inventory (LCI) database will be created to evaluate the ECO potential of the innovative HX.
AManECO will enable to:
- Increase efficiency of HX up to 10%.
- Reduce the overall of HX manufacturing costs by 30%.
- Reduce material waste and scraps by 15 % per component.
- Reduce time-to market up to 1 month.
A multidisciplinary consortium, with experts in HX design and AM (TUHH, LORTEK, FIT), samples characterization (CIDETEC, MU-ENG), numerical simulation (EPSILON, TUHH), and life cycle assessment and eco-design (CTME), has been defined.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
20240 Ordizia
Spagna