FDM幫助貝爾直升機(jī)公司制作高品質(zhì)原型
項(xiàng)目挑戰(zhàn)
貝爾直升機(jī)公司生產(chǎn)的“魚(yú)鷹”號(hào)重型傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)是一款混合型飛機(jī)，融合了普通飛機(jī)與直升機(jī)的功能，性能超越了以往機(jī)型。該飛機(jī)可以垂直起飛、降落，并在空中懸停，同時(shí)也可在高海拔地區(qū)高速巡航。
解決方案
前不久，貝爾Xworx快速成型實(shí)驗(yàn)室的工作人員對(duì)魚(yú)鷹飛機(jī)的尾翼布線升級(jí)進(jìn)行了檢測(cè)。在檢測(cè)過(guò)程中，工作人員首先使用Fortus的FDM（熔融沉積成型）系統(tǒng)制作出堅(jiān)固的聚碳酸酯材質(zhì)布線管道，并把管道安裝在魚(yú)鷹雙垂直尾翼的六個(gè)相關(guān)位置，然后對(duì)布線進(jìn)行實(shí)地測(cè)試。
實(shí)驗(yàn)室技術(shù)員邁克•司多普回憶說(shuō)：“我們先制作了一個(gè)穩(wěn)定器的管道，把它安裝在模型上。試驗(yàn)非常成功，所以我們需要另一個(gè)穩(wěn)定器管道。”經(jīng)過(guò)一些修改后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)又訂了另外五套，共42個(gè)管道模型。司多普說(shuō)：“制作這些模型一共只用了兩天半的時(shí)間。Fortus設(shè)備基本是二十四小時(shí)不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)。”研發(fā)小組非常滿意，因?yàn)楣究梢詢?nèi)部自主的掌控工程項(xiàng)目。如果采用傳統(tǒng)鋁制方法，要等六個(gè)星期才能拿到成品模型。通過(guò)使用Fortus系統(tǒng)，貝爾公司節(jié)省了大量時(shí)間和資金。
實(shí)驗(yàn)室之所以選擇使用FDM系統(tǒng)，主要原因是他們可以用聚碳酸酯和PPSF材料制作模型。這些熱塑材料非常適合進(jìn)行功能檢測(cè)，特別是對(duì)航空航天應(yīng)用領(lǐng)域尤為適用。司多普說(shuō)：“在這方面，傳統(tǒng)的環(huán)氧基材料制作工藝根本無(wú)法與FDM相比。”
聚碳酸酯材料的特點(diǎn)包括：外形穩(wěn)定性好，熱變形溫度高，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度高，硬度超越了ABS塑料。PPSF材料的特點(diǎn)包括：VØ易燃等級(jí)，撞擊強(qiáng)度是所有快速原型制造塑料中最高的，拉伸、彎曲強(qiáng)度高，外形穩(wěn)定性好，對(duì)石油、酸、堿和化學(xué)品具有耐腐蝕特性。司多普說(shuō)：“對(duì)于飛機(jī)的功能檢測(cè)，一般不使用環(huán)氧材料的部件，因?yàn)槿剂虾鸵簤河蜁?huì)把這種材料分解掉。”
司多普還說(shuō)：“除了具有良好的耐用性以外，F(xiàn)DM還具備其他優(yōu)勢(shì)，我個(gè)人最看重的是它的后期處理非常簡(jiǎn)單。以前的后期處理流程比較復(fù)雜，后期處理需要的時(shí)間比部件制作本身花費(fèi)的都長(zhǎng)，很讓人頭疼。而使用FDM設(shè)備，工藝非常簡(jiǎn)單，提高了效率。模型制作完畢后，拆除支架就大功告成了，不需要進(jìn)行任何后期處理。”
“部件的制作工序大部分都比較簡(jiǎn)單，但有一部分較為復(fù)雜，可能會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。而使用FDM設(shè)備就徹底避免了這個(gè)困擾。”
“飛機(jī)設(shè)計(jì)需要用很長(zhǎng)時(shí)間。從草稿設(shè)計(jì)圖算起，一般要用五年才能完成一款飛機(jī)的設(shè)計(jì)，而且研發(fā)流程也非常嚴(yán)格。在新飛機(jī)研發(fā)過(guò)程中采用FDM設(shè)備，可以有效地降低研發(fā)成本，減少所需時(shí)間。”
借助FDM的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)室有信心幫助貝爾公司成為重型傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)先制造企業(yè)。司多普說(shuō)：“現(xiàn)在工序得到了簡(jiǎn)化，我們有時(shí)間進(jìn)行更多的設(shè)計(jì)審核和修改，從而提高部件設(shè)計(jì)水平。”
部件的設(shè)計(jì)水平有所提高，最終產(chǎn)品的質(zhì)量就得到了提升，從而保證了“魚(yú)鷹”飛機(jī)的整體品質(zhì)。
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