意大利開發(fā)用于3D打印直升機模型的新型復合材料

風洞試驗是航空動力學家長久以來用于直接測量飛機設計中的受力、力矩、壓力以及可視化氣流情況的技術。航空公司通常會為風洞測試設計和制造特別的小尺寸飛機模型，然而這一工作可能并不輕松。意大利Leonardo SpA（原Finmeccanica）公司過去曾用木材、金屬及傳統(tǒng)復合材料制作模型，然而使用傳統(tǒng)材料和工藝制作模型需要花費大量時間和精力，特別是當工程師想要在風洞測試期間對設計進行更改時。

Leonardo直升機業(yè)務部（原AgustaWestland）需要一臺 1:8.5 比例的AW609 傾轉旋翼機的全新模型，用于在公司自有風洞實驗室和位于Politecnical di Milano的工廠進行標準飛行姿態(tài)下的一系列專用低速飛行測試 。此外，工程師希望能夠自由、快速地改變模型的外部幾何形狀，以了解其空氣動力學性能。為實現(xiàn)這一目標，Leonardo與意大利Metaltech Srl公司合作，并使用了意大利CRP Technology公司商標為Windform的3D打印材料。

根據(jù)Leonardo公司的CAD設計文件，Metaltech公司用鋁合金和鋼材構造出一個內部結構骨架。CRP Technology公司采用 Windform XT 2.0 碳纖維增強聚酰胺復合材料，利用選區(qū)激光燒結工藝（SLS）3D打印模型的機身和機頭組件、整流罩、機艙和旋轉器、尾翼、機翼和襟副翼，以便與金屬骨架匹配。Windform XT 2.0 復合材料可滿足Leonardo公司對快速生產、高剛度、高斷裂伸長率、良好的尺寸公差和細節(jié)重現(xiàn)的要求。在預期負載條件下的結構強度測試中，Windform材料展示出了足夠的抗風載撓度。

CRP Technology公司表示，由于部分零部件的設計尺寸超出了3D打印機的構造范圍，因此必須分段制造。在CAD文件基礎上，分段零部件根據(jù)風洞隧道條件和部件可能在其中承受的壓力進行設計, 無需增加生產時長和成本。3D打印工序在四天內完成，零部件經防水、噴漆處理后交付至 Metaltech公司，裝配到金屬骨架結構上。

相關新聞