经典机型Falco猎鹰,逆向工程起落架舱门,再次起飞

3D打印资讯
2022
01/20
11:09
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案例概要

概述:Artec经销商Javelin Technologies帮助航空达人逆向制造起落架舱门
工具:Artec Eva、Geomagic for SolidWorks
效果:制作坚固实用、质量轻便的机舱门,用于飞机起落架舱,要求高度准确,能确保飞行降落的安全。

1 重造经典机型,从扫描开始

Sequoia Falco,意大利设计,1955年首飞,这款两座特技飞机在2019年依然保存完好,很多飞行爱好者和飞行员都认为它是一款方便操控、坚固耐用的飞机,当然外表也很炫酷。

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△1955年Falco的现代翻版,这款飞机历经风霜。图片来源Javelin Technologies Inc。

为致敬设计师Stelio Fari,飞机爱好者Michael Shuler决定打造一架自己的Falco。哪怕是位专家,利用当前现代制造科技,制造一架60年前设计的经典飞机,也可谓困难重重。

制造过程中,Shuler在起落架舱门这环遇到了困难。起落架,是飞机起飞、降落、滑行过程中的轮式支持系统,不使用时通常收在飞机底部。两扇起落架舱门面积小,需要完美嵌入机身,同时不影响周围部件和机身表面,操作起来实为不便。

和其他交通工具一样,数据测量在确保安全方面扮演重要角色(在Falco身上,还要考虑美观性),但由于这块区域相当复杂,收集准确的数据难度较大,而且费时。

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△使用Artec Eva扫描起落架结构

由于上述种种因素,Artec 3D金牌授权合作商Javelin Technologies Inc.为其提供了服务。

“起落架是否能顺利启动,关乎生死,所以舱门很重要,”高级应用专员Deandra Reid表示。“这是飞机能否正常运作的关键。”

考虑到严格的准确度要求,手动测量是绝不可行的,更不用说这种方式又耗时,且错误率高。

“起落架舱门不是一个平面,”Reid表示。“你可以想象测量一个弧度曲面,算出起落架折叠的角度有多难。”

由于深度和角度不一,于是多功能3D扫描仪Artec Eva被选中用于该项目。

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△在Artec Studio中处理扫描数据

Artec Eva一直都是热门解决方案,用来快速完成准确的带纹理3D模型。Eva使用简单,精度高,非常适合中型物体,逆向制作机械部件。Eva在多个行业领域表现优异,包括快速原型、法医鉴定、修复、航空航天

“用Eva识别扫描这些差异非常简单,”Reid解释道。“不到一个小时就完成了。”扫描和处理加起来,不到一天时间。

为避免扫描出现测量误差,另一项重要任务就是要保证两扇门正常开合,不影响起落架在起飞和降落过程中的收放。“我们不光用扫描测量制作实际部件,同时还用作周围尺寸的一个参照,保证舱门尺寸吻合,功能正常,周围其他部分也能正常工作。”

2 数据后处理,逆向工程一步到位

扫描完成后,接下来制作飞机底部的数字复制品,以用于起落架舱门的设计。通过Geomagic for SOLIDWORKS插件,Artec扫描仪制作的3D模型可从基础3D建模多功能环境Artec Studio中一键导出至SOLIDWORKS。Geomagic for SOLIDWORKS支持无缝工艺,节省时间,用户可提炼出或简单、或复杂的曲面和特征,确保效果准确,对本项目而言,即完美贴合机身。

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△调整参数,同时确保轻量化以及韧性

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△起落架扫描数据无缝导入SolidWorks

3 一切就绪,准备起飞

对Shuler而言,扫描舱门是本项目的关键。为避免拖延引起不必要的成本、多次返工、做无用功,他希望一次到位,打算Falco能在组装完后立刻飞行。

多亏3D打印了起落架原型,且通过了检验,这架飞机现在可以直接乘坐,扣好安全带,准备出发。

接下来,起飞!






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