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风洞试验是航空动力学家长久以来用于直接测量飞机设计中的受力、力矩、压力以及可视化气流情况的技术。航空公司通常会为风洞测试设计和制造特别的小尺寸飞机模型,然而这一工作可能并不轻松。意大利leonardo spa(原finmeccanica)公司过去曾用木材、金属及传统复合材料制作模型,然而使用传统材料和工艺制作模型需要花费大量时间和精力,特别是当工程师想要在风洞测试期间对设计进行更改时。

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leonardo直升机业务部(原agustawestland)需要一台 1:8.5 比例的aw609 倾转旋翼机的全新模型,用于在公司自有风洞实验室和位于politecnical di milano的工厂进行标准飞行姿态下的一系列专用低速飞行测试 。此外,工程师希望能够自由、快速地改变模型的外部几何形状,以了解其空气动力学性能。为实现这一目标,leonardo与意大利metaltech srl公司合作,并使用了意大利crp technology公司商标为windform的3d打印材料。

根据leonardo公司的cad设计文件,metaltech公司用铝合金和钢材构造出一个内部结构骨架。crp technology公司采用 windform xt 2.0 碳纤维增强聚酰胺复合材料,利用选区激光烧结工艺(sls)3d打印模型的机身和机头组件、整流罩、机舱和旋转器、尾翼、机翼和襟副翼,以便与金属骨架匹配。windform xt 2.0 复合材料可满足leonardo公司对快速生产、高刚度、高断裂伸长率、良好的尺寸公差和细节重现的要求。在预期负载条件下的结构强度测试中,windform材料展示出了足够的抗风载挠度。

crp technology公司表示,由于部分零部件的设计尺寸超出了3d打印机的构造范围,因此必须分段制造。在cad文件基础上,分段零部件根据风洞隧道条件和部件可能在其中承受的压力进行设计, 无需增加生产时长和成本。3d打印工序在四天内完成,零部件经防水、喷漆处理后交付至 metaltech公司,装配到金属骨架结构上。

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