你可能看過垂直起降(VTOL)飛機(jī)的鏡頭,它可以像直升機(jī)一樣飛行和降落,但速度更快。很多人對(duì)于垂直起降(VTOL)飛機(jī)這項(xiàng)新興技術(shù)一直保持懷疑態(tài)度,因?yàn)橐獫M足較大載重,需要螺旋槳的剛性達(dá)到一定要求,而螺旋槳的上下振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致剛性大的槳很容易折斷。因此,槳葉的柔性也是至關(guān)重要的因素之一,它可以減少槳葉來回旋轉(zhuǎn)對(duì)槳葉根部的影響。由于該技術(shù)的特殊要求,垂直起降飛機(jī)企業(yè)正在轉(zhuǎn)向增材制造(AM)來生產(chǎn)零部件,這樣可以保證零部件力學(xué)性能的情況下降低機(jī)身重量。垂直起降飛機(jī)的“前輩”——四軸飛行器,通常也是由大量3D打印部件組成的。
關(guān)于Horizon Aircraft
Horizon Aircraft成立于2008年,公司總部位于加拿大,專注于垂直起降(VTOL)飛機(jī)領(lǐng)域,聚焦混合動(dòng)力垂直起降飛行器。Horizon通過CAD設(shè)計(jì)、3D打印零件原型設(shè)計(jì)和質(zhì)量驗(yàn)證來快速高效實(shí)現(xiàn)結(jié)果。Horizon擁有一支精益求精的工程團(tuán)隊(duì),憑借這支團(tuán)隊(duì),公司從220多名申請(qǐng)者中脫穎而出,贏得了美國(guó)空軍國(guó)防部AFWERX的研發(fā)合同,成為僅有的11家入選公司之一。
Horizon的旗艦飛行器是Cavorite X5,它擁有專利機(jī)翼。目前Cavorite X5仍在研發(fā)測(cè)試階段,已經(jīng)完成了50%規(guī)模的原型機(jī),并成功地進(jìn)行了飛行測(cè)試,未來該飛行器將被用于醫(yī)療后送、器官運(yùn)輸、救災(zāi)、區(qū)域貨運(yùn)和客運(yùn)等領(lǐng)域。
Cavorite X5
為了達(dá)成更高的目標(biāo),公司開始尋求新的技術(shù)突破。在不斷探索過程中,Horizon了解到3D打印技術(shù)在垂直起降(VTOL)飛機(jī)領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì),它不僅可以滿足設(shè)計(jì)迭代,還可以獲得市面上沒有的零部件。Horizon尋找了多家3D打印設(shè)備廠家,但均未滿足需求,最終求助了加拿大領(lǐng)先的3D打印機(jī)解決方案提供商CAD MicroSolutions。
加拿大的3D打印生態(tài)
在加拿大,3D打印生態(tài)系統(tǒng)正處于起步階段,CAD Micro在該領(lǐng)域擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。CAD Micro不僅是3D打印機(jī)的經(jīng)銷商,而且是加拿大領(lǐng)先的工程和技術(shù)解決方案提供商。他們提供獨(dú)特的3D打印機(jī)選擇策略,他們的解決方案不同于其他經(jīng)銷商,企業(yè)將會(huì)得到最適配自己的機(jī)器和方案。

INTAMSYS FUNMAT PRO 410
CAD Micro提供的解決方案完全滿足Horizon的技術(shù)需求。在CAD Micro團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)下,Horizon從INTAMSYS遠(yuǎn)鑄智能(一家以高溫FFF 3D打印機(jī)而聞名的專業(yè)3D打印設(shè)備公司)購買了FUNMAT PRO 410。INTAMSYS是一家全球領(lǐng)先的提供高性能材料3D打印和工業(yè)增材制造解決方案的高科技公司,由來自世界各地從事多年精密設(shè)備開發(fā)、高性能材料研究的工程師團(tuán)隊(duì)聯(lián)合創(chuàng)建?偛课挥谥袊(guó),目前已建立了覆蓋全球的完整營(yíng)銷及售后服務(wù)體系。在德國(guó)、美國(guó)設(shè)有歐洲、美洲營(yíng)銷與技術(shù)服務(wù)中心,可以提供更加貼近客戶的本地化服務(wù)。INTAMSYS聚焦航空航天等領(lǐng)域,提供從功能測(cè)試原型制作到最終產(chǎn)品批量生產(chǎn)的完整增材制造解決方案,產(chǎn)品涵蓋設(shè)備、軟件、高性能材料及打印服務(wù)等。
引入3D打印技術(shù)
Horizon使用FUNMAT PRO 410后,不用再擔(dān)心知識(shí)產(chǎn)權(quán)泄露,而且在成本方面也與外包零件生產(chǎn)相當(dāng),它的工業(yè)制造質(zhì)量也可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)不間斷生產(chǎn)。FUNMAT PRO 410擁有開放的材料系統(tǒng),允許Horizon團(tuán)隊(duì)使用HTN-CF打印飛機(jī)上80%的功能性部件。Horizon已為垂直起降(VTOL)飛機(jī)打印了超過780個(gè)零部件,其中包括直徑達(dá)12英寸的部件。每個(gè)零件都經(jīng)歷了多次迭代,例如修改葉輪以優(yōu)化噪聲水平、推力和電機(jī)兼容性等。這一切都?xì)w功于FUNMAT PRO 410的大型打印尺寸和恒溫腔室。

Horizon使用FUNMAT PRO 410打印高溫尼龍?zhí)祭w復(fù)合材料零件
Horizon使用FUNMAT PRO 410打印高溫尼龍?zhí)祭w復(fù)合材料零件
物理設(shè)計(jì)迭代通常是一個(gè)極其昂貴和耗時(shí)的過程,這使得新飛機(jī)制造的準(zhǔn)入門檻甚至比其他情況下更高。然而,與傳統(tǒng)制造方法相比,增材制造顯著縮短了生產(chǎn)功能原型的時(shí)間,每個(gè)組件都進(jìn)行了更徹底、更高成本效益和更快的優(yōu)化。
Horizon高溫尼龍?zhí)祭w復(fù)合材料零件
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揭秘丨通航飛機(jī)制造新科技 超過780個(gè)零部件3D打印