Applications

AM brengt Talaria dichterbij doel: éénpersoons elektrische helikopter

Lossen we het fileprobleem op doordat we ons straks verplaatsen met een eenpersoons elektrische helikopter? Die stil is dankzij zijn elektrische aandrijving, verticaal opstijgt en een actieradius heeft van 20 mijl. Bij de Delftse start-up Talaria zijn ze overtuigd van dit concept, waarmee ze begin volgend jaar mee doen aan de GoFly competitie. 3D metaalprinten helpt ze in elk geval dichterbij hun doel te komen.


Additive Industries heeft het Talariateam geholpen bij het redesign van enkele onderdelen, die vervolgens 3D geprint zijn op de MetalFab1 in Eindhoven. Gewichtsreductie is de belangrijkste drijfveer geweest om de mogelijkheden van additive manufacturing te onderzoeken. Dat blijkt echter niet het enige voordeel in deze toepassing.

Additive Industries doet samen met Talaria engineers redesign om voordelen 3D metaalprinten maximaal te benutten

De gemonteerde onderdelen, geproduceerd op de MetalFab1.

2 miljoen dollar aan prijzengeld

Talaria doet mee aan de GoFly competitie, een wedstrijd in Sillicon Valley met als inzet 2 miljoen dollar aan prijzen (de helft daarvan voor de winnaar), gesponsord door Boeing. De vliegtuigbouwer daagt studententeams uit om innovatieve concepten te ontwikkelen voor een apparaat dat verticaal kan opstijgen en landen, stil is, veilig, ultracompact en één persoon kan vervoeren. Talaria doet mee met de Hermes II, die begin 2020 moet vliegen. Het toestel weegt 129 kilogram, inclusief de accu, kan 30 minuten vliegen met een kruissnelheid van 90 km / uur en 91 kilo gewicht transporteren.

Redesign voor additive manufacturing

Om genoeg gewicht te besparen, is het designteam van Talaria uiteindelijk bij Additive Industries terecht gekomen. “We zochten een bedrijf met een brede ervaring in de luchtvaart dat ons kon helpen met advanced manufacturing”, zegt Alexander Essle, partnerships manager bij de start-up. Een gezamenlijk team van Talaria en Additive Industries engineers heeft eerst de onderdelen geselecteerd en is daarna gestart met redesign.

En het nieuwe, aangepast voor AM.
Het oude design.

30% gewichtsbesparing; 60% minder onderdelen

In het oorspronkelijk ontwerp waren de rotorbladen bevestigd met zes aluminium onderdelen, geproduceerd met waterstraalsnijden. Om gewicht te besparen, hebben engineers van beide bedrijven eerst een topologie optimalisatie gedaan met Altair Inspire software. “Ik ben verrast hoe gemakkelijk het is om hiermee in het ontwerp topologie optimalisatie door te voeren”, zegt Roelof Stikker, Chief of Propulsion Talaria. Na enkele iteraties is het gelukt om het gewicht met 30% te verminderen, het totale bouwvolume met 42% en het aantal onderdelen zelfs met 60%. Doordat de rotorbladen nu dichterbij de aandrijfas geplaatst kunnen worden, verbetert de efficiency van de complete aandrijving. In plaats van aluminium gebruiken Talaria en Additive Industries voor het 3D printen titanium.

Verticaal geprint zonder support

Voordat de onderdelen zijn geproduceerd op de MetalFab1, heeft het team van Additive Industries in het Verenigd Koninkrijk nog een optimalisatieslag gedaan voor het printproces. Door voor een verticale oriëntatie te kiezen, kunnen de ongeveer 40 cm lange onderdelen geprint worden zonder support. Dat scheelt niet alleen productietijd op de AM machine, het verkort eveneens de nabewerking. Omdat het om relatief grote onderdelen gaat, zijn enkele kritische delen van de bevestiging eerst afzonderlijk geprint en beoordeeld. Daarmee heeft men het risico in de productie verkleind. Uiteindelijk zijn de onderdelen 3D geprint op de Metalfab1 met vier lasers. Om helemaal zeker te zijn van de kwaliteit, heeft het team niet alleen de trekstaafjes getest, maar zijn de onderdelen ook met CT-technologie onderzocht.

Begin 2020 volgt voor het Talaria team de vuurproef als ze hun elektrische helikopter Hermes II demonstreren in Sillicon Valley.  (Illustraties: Talaria)

Tags
Back to top button

Gratis abonnement op nieuwsbrief en kwartaal magazine

Schrijf je in voor onze wekelijkse e-mail nieuwsbrief, je ontvangt dan tevens elk kwartaal 3D Print magazine, in print of pdf.

 

Kijk hier en lees wat je mag verwachten

You have Successfully Subscribed!

Share This
Close
Close