“在尝试复制驾驶舱支架的过程中,我们曾先后联系过多家工程公司,”Davies继续说道,“但是,这些支架的形状非常独特,这意味着即使我们有原始设计图纸,那些提供数控加工产品的公司也没有信心能够生产出完全精确的成品部件。当我们了解到雷尼绍的增材制造技术及其所具有的设计灵活性后,我们随即向其寻求帮助。” “博物馆保存的台风战机原始图纸可追溯到1938年,而且那时所有的测量数据均采用英制单位,”雷尼绍开发工程师Joshua Whitmore介绍道,“此外,其中一个驾驶舱支架的图纸已经遗失,这意味着需要对该部件进行更详细的测量。由于现有支架是从另一架霍克台风战斗机上借来的,因此雷尼绍必须在规定时间内归还。这给项目平添了不少压力。” “我们不得不根据一套不完整的原始图纸来计算尺寸:使用数字游标卡尺等传统测量工具进行测量,绘制相关的投影图。最终我们得到了大部分缺失的关键尺寸,同时完成了对非关键尺寸的估算。随后我们将尺寸从公制转换为英制,”Whitmore补充道,“虽然这一过程比较耗时,但大约两周后我们成功得到了支架的原型数据。”
这些支架的形状非常独特,这意味着即使“喷气时代”航空博物馆有原始设计图纸,那些提供数控加工产品的公司也没有信心能够生产出完全精确的成品部件。
解决方案
雷尼绍根据原始设计图纸和其他测量数据,使用Siemens NX 7.5 CAD软件创建了一个台风战机驾驶舱支架的3D数字模型。这样一来,雷尼绍便可以进行参数化建模和直接表面建模,以生成部件的数字复制品。
完成数字建模后,工程师使用3D打印技术制作出材质为聚碳酸酯塑料的原型部件。随后,雷尼绍将这些部件运送至博物馆下属的车间,并将它们安装到战机驾驶舱上以验证其规格是否正确。当工程师确认这些部件准确无误后,雷尼绍便利用增材制造技术正式生产金属加工件。
格洛斯特郡飞机公司最初采用铝材制造台风战机的驾驶舱支架。这是因为金属铝具有一些优良的物理性质,如密度低(因此重量轻)、强度高且延展性好。在生产符合性能要求的金属加工件成品之前,雷尼绍偶尔会首先使用增材制造技术制作塑料原型部件。
雷尼绍在自己的AM250增材制造系统上使用铝粉生产金属支架,整个部件通过四次加工过程完成;之后利用喷砂工艺和手工打磨技术对部件表面进行精加工。
结果
雷尼绍在自己的AM250增材制造系统上使用铝粉生产金属支架,整个部件通过四次加工过程完成。
由于雷尼绍公司所在地与“喷气时代”航空博物馆相隔不足30英里,因此雷尼绍工程师决定亲手将成品支架交付给馆方;2016年5月,部件交付正式完成,此时恰逢Cool Aeronautics航空展隆重举行,雷尼绍与博物馆合作,在展会上展出了这些部件,并向公众着重介绍了增材制造技术所具有的优势。
“我们认为雷尼绍为台风战机项目、“喷气时代”航空博物馆以及格洛斯特所作的贡献难以估量,”Davies微笑着说道,“如果没有增材制造技术,我们将无法复制出这些支架 — 这些部件过于独特,这一点恰恰类似于台风战机本身。通过将传统与创新融合,雷尼绍的帮助使这个早在1998年便已启动的项目得以继续推进,并使得这款英国国宝级战斗机在其诞生地重放光彩。我们定期在博物馆为学校师生举办讲座,展示这款战机并介绍其对英国二战历史所具有的重要意义。