意大利開發用于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、金屬及傳統復合材料制作模型，然而使用傳統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重現的要求。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