Estructura de una puerta de un inversor de empuje: optimización estructural y fabricación por impresión 3D

El objetivo de este proyecto es utilizar la fabricación en 3D para reducir la masa y el coste de fabricación de un inversor de empuje para aviones de negocios con características mecánicas constantes.
Se ha desarrollado un estado de la técnica de la impresión 3D, en metal y polímeros, para poder elegir la técnica más adecuada para este caso. Uno de los criterios más importantes a la hora de realizar el estado de la técnica era utilizar fuentes recientes, ya que la fabricación en 3D es un sector en pleno desarrollo y, por tanto, que evoluciona muy rápidamente. Este estudio ha permitido elegir la impresión sobre metal, y más concretamente la técnica EBFFF, que trabaja depositando el material mediante la fusión del aluminio.
La optimización estructural, requería seleccionar el software adecuado (ANSYS e Inspire), encontrar las restricciones a aplicar, y luego llevar a cabo la optimización en sí misma. Es necesario realizar cálculos complicados con condiciones distintas para probar la pieza en varias situaciones: inyección directa e inyección inversa, en casos extremos y fatiga, para asegurar que la pieza resistirá todas las circunstancias. A modo de referencia, los resultados que se obtendrán deberían estar muy cerca de la forma actual de la pieza, lo que no es absurdo, ya que parece lógico que Safran Nacelles haya optimizado el inversor antes de comercializarlo.
Una vez realizada la optimización y conociendo la técnica de impresión 3D que se utilizaría, se realizó una estimación para calcular el coste y tiempo de fabricación. De este modo se obtuvo un precio estimado de 1300 euros, una masa de 28 kg y un tiempo de fabricación de 7 horas.

The goal of this project is to use 3D manufacturing to reduce the mass and manufacturing cost of a thrust reverser for business aircraft with constant mechanical characteristics.
A state of the art 3D printing, on metal and polymers, has been developed in order to choose the most suitable technique for this case. One of the most important criteria when making the state of the art was to use recent sources, since 3D manufacturing is a sector in full development and, therefore, evolves very quickly. This study made it possible to choose printing on metal, and more specifically the EBFFF technique, which works by depositing the material by melting the aluminium.
Structural optimization required selecting the right software (ANSYS and Inspire), finding the restrictions to apply, and then carrying out the optimization itself. It is necessary to perform complicated calculations with different conditions to test the part in various situations: direct injection and reverse injection, in extreme cases and fatigue, to ensure that the part will withstand all circumstances. This is not absurd, since it seems logical that Safran Nacelles has optimized the inverter before commercializing it.
Once the optimization was done and knowing the 3D printing technique that would be used, an estimation was made to calculate the cost and manufacturing time. This gave an estimated price of 1300 euros, a mass of 28 kg and a production time of 7 hours.