“在嘗試復制駕駛艙支架的過程中,我們曾先后聯系過多家工程公司,”Davies繼續說道,“但是,這些支架的形狀非常獨特,這意味著即使我們有原始設計圖紙,那些提供數控加工產品的公司也沒有信心能夠生產出完全精確的成品部件。當我們了解到雷尼紹的增材制造技術及其所具有的設計靈活性后,我們隨即向其尋求幫助。” “博物館保存的臺風戰機原始圖紙可追溯到1938年,而且那時所有的測量數據均采用英制單位,”雷尼紹開發工程師Joshua Whitmore介紹道,“此外,其中一個駕駛艙支架的圖紙已經遺失,這意味著需要對該部件進行更詳細的測量。由于現有支架是從另一架霍克臺風戰斗機上借來的,因此雷尼紹必須在規定時間內歸還。這給項目平添了不少壓力。” “我們不得不根據一套不完整的原始圖紙來計算尺寸:使用數字游標卡尺等傳統測量工具進行測量,繪制相關的投影圖。最終我們得到了大部分缺失的關鍵尺寸,同時完成了對非關鍵尺寸的估算。隨后我們將尺寸從公制轉換為英制,”Whitmore補充道,“雖然這一過程比較耗時,但大約兩周后我們成功得到了支架的原型數據。”
這些支架的形狀非常獨特,這意味著即使“噴氣時代”航空博物館有原始設計圖紙,那些提供數控加工產品的公司也沒有信心能夠生產出完全精確的成品部件。
解決方案
雷尼紹根據原始設計圖紙和其他測量數據,使用Siemens NX 7.5 CAD軟件創建了一個臺風戰機駕駛艙支架的3D數字模型。這樣一來,雷尼紹便可以進行參數化建模和直接表面建模,以生成部件的數字復制品。
完成數字建模后,工程師使用3D打印技術制作出材質為聚碳酸酯塑料的原型部件。隨后,雷尼紹將這些部件運送至博物館下屬的車間,并將它們安裝到戰機駕駛艙上以驗證其規格是否正確。當工程師確認這些部件準確無誤后,雷尼紹便利用增材制造技術正式生產金屬加工件。
格洛斯特郡飛機公司最初采用鋁材制造臺風戰機的駕駛艙支架。這是因為金屬鋁具有一些優良的物理性質,如密度低(因此重量輕)、強度高且延展性好。在生產符合性能要求的金屬加工件成品之前,雷尼紹偶爾會首先使用增材制造技術制作塑料原型部件。
雷尼紹在自己的AM250增材制造系統上使用鋁粉生產金屬支架,整個部件通過四次加工過程完成;之后利用噴砂工藝和手工打磨技術對部件表面進行精加工。
結果
雷尼紹在自己的AM250增材制造系統上使用鋁粉生產金屬支架,整個部件通過四次加工過程完成。
由于雷尼紹公司所在地與“噴氣時代”航空博物館相隔不足30英里,因此雷尼紹工程師決定親手將成品支架交付給館方;2016年5月,部件交付正式完成,此時恰逢Cool Aeronautics航空展隆重舉行,雷尼紹與博物館合作,在展會上展出了這些部件,并向公眾著重介紹了增材制造技術所具有的優勢。
“我們認為雷尼紹為臺風戰機項目、“噴氣時代”航空博物館以及格洛斯特所作的貢獻難以估量,”Davies微笑著說道,“如果沒有增材制造技術,我們將無法復制出這些支架 — 這些部件過于獨特,這一點恰恰類似于臺風戰機本身。通過將傳統與創新融合,雷尼紹的幫助使這個早在1998年便已啟動的項目得以繼續推進,并使得這款英國國寶級戰斗機在其誕生地重放光彩。我們定期在博物館為學校師生舉辦講座,展示這款戰機并介紹其對英國二戰歷史所具有的重要意義。