“在嘗試復制駕駛艙支架的過程中,我們曾先后聯(lián)系過多家工程公司,”Davies繼續(xù)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(shù)控加工產(chǎn)品的公司也沒有信心能夠生產(chǎn)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(zhàn)機原始圖紙可追溯到1938年,而且那時所有的測量數(shù)據(jù)均采用英制單位,”雷尼紹開發(fā)工程師Joshua Whitmore介紹道,“此外,其中一個駕駛艙支架的圖紙已經(jīng)遺失,這意味著需要對該部件進行更詳細的測量。由于現(xiàn)有支架是從另一架霍克臺風戰(zhàn)斗機上借來的,因此雷尼紹必須在規(guī)定時間內(nèi)歸還。這給項目平添了不少壓力?!?“我們不得不根據(jù)一套不完整的原始圖紙來計算尺寸:使用數(shù)字游標卡尺等傳統(tǒng)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(shù)據(jù)?!?/span>
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(shù)控加工產(chǎn)品的公司也沒有信心能夠生產(chǎn)出完全精確的成品部件。
解決方案
雷尼紹根據(jù)原始設計圖紙和其他測量數(shù)據(jù),使用Siemens NX 7.5 CAD軟件創(chuàng)建了一個臺風戰(zhàn)機駕駛艙支架的3D數(shù)字模型。這樣一來,雷尼紹便可以進行參數(shù)化建模和直接表面建模,以生成部件的數(shù)字復制品。
完成數(shù)字建模后,工程師使用3D打印技術制作出材質(zhì)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(zhàn)機駕駛艙上以驗證其規(guī)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(chǎn)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(zhàn)機的駕駛艙支架。這是因為金屬鋁具有一些優(yōu)良的物理性質(zhì),如密度低(因此重量輕)、強度高且延展性好。在生產(chǎn)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(tǒng)上使用鋁粉生產(chǎn)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(tǒng)上使用鋁粉生產(chǎn)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(yōu)勢。
“我們認為雷尼紹為臺風戰(zhàn)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(zhàn)機本身。通過將傳統(tǒng)與創(chuàng)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(xù)推進,并使得這款英國國寶級戰(zhàn)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(zhàn)機并介紹其對英國二戰(zhàn)歷史所具有的重要意義。