如今的3D打印仿真飛機模型已經(jīng)很普及了，模型愛(ài)好者手里估計是人手一臺3D打印仿真飛機模型。而且很多模型愛(ài)好者也是通過(guò)各種方式打印各種模型飛機。從實(shí)際使用情況來(lái)看3D打印仿真飛機模型既有優(yōu)點(diǎn)，也有明顯的缺點(diǎn)。
 

 

優(yōu)點(diǎn)是，制作簡(jiǎn)單，外觀(guān)成型都交給機器了，打印后只要相互粘合一起就完成一架飛機模型，不像輕木結構，需要花大量時(shí)間來(lái)拼結構，還要保證制作盡量不發(fā)生明顯變形。

 

當然3D打印也有很明顯的缺點(diǎn)。

 

第一：3D打印材料主要使用塑料為原料，塑料本身的密度就遠遠高于輕木材質(zhì)，塑料密度一般在1.05千克/立方米左右，而層板密度在0.6千克/立方米左右，輕木更是低到0.1千克/立方米左右。所以相同體積下，3D打印仿真飛機模型重量會(huì )比木結構的重。

 

第二：3D打印后，表面會(huì )有比較明顯的刀路痕跡，包括層疊的層紋，雖然可以打磨，但是PLA材質(zhì)的3D打印材料，后期打磨相比木頭，會(huì )相當困難。而木結構飛機，軟木是很適合打磨的，而且木頭飛機表面還需要進(jìn)行蒙皮操作，完成后的效果，還是有一定光亮感的。這也是大部分模型人說(shuō)的，打印模型飛機是沒(méi)有靈魂的。

 

第三：也是很關(guān)鍵的一點(diǎn)，就是打印機是通過(guò)一層一層疊上來(lái)的，所以從結構上來(lái)說(shuō)，他的層與層之間在受到外力作用下很容易分層。也是大部分模友擔心的打印件強度不夠。雖然木頭也有木紋，但是在制作木機的時(shí)候，我們可以嘗試讓木紋合理分配在不同的位置以此來(lái)保證結構強度。

 

從上面幾點(diǎn)可以看出來(lái)，我們可以把打印件，跟傳統的木質(zhì)件混合起來(lái)，取他們的長(cháng)處來(lái)制作飛機。打印可以做到外觀(guān)曲面漂亮，木質(zhì)可以做到重量切，結構件靈活。
 

 

前幾年制作的P51野馬套材是一款比較有代表性的作品，使用木質(zhì)為主體，配合打印件來(lái)提高模型飛機擬真度，降低制作難度等方面起到很好的作用。當時(shí)也是擔心打印件強度不足，所以打印件主要用于曲面構建，對強度要求低或者幾乎不受力的位置（主要是層與層之間在受力作用下分層問(wèn)題）

 

后來(lái)的嘗試發(fā)現，只要控制好層與層的問(wèn)題，避開(kāi)這種受力最薄弱的環(huán)節，打印件可以很好的使用薄壁件作為結構件來(lái)代替木質(zhì)件。

 

我們設計了一款采用全3D打印機身的滑翔機，以此來(lái)驗證打印飛機的可行性。取兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，機身打印拼接，噴漆工藝；機翼，尾翼依然使用傳統方案，輕木層板結構，蒙皮工藝。

 

先來(lái)看一節，3D打印機身零件，打印后的零件表面確實(shí)不能算光滑，會(huì )有很多刀路，結點(diǎn)等，但是他的非層疊層方向的韌性是相當高的。所以我們只要想辦法控制這種層與層之間的強度，就可以很好解決打印件強度不足問(wèn)題。

 

在設計的時(shí)候，我們就考慮了這個(gè)問(wèn)題，所以打印件內部帶有少量結構，前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，塑料材質(zhì)密度比較大，所以能用更好的結構，那就盡量用木結構來(lái)配合。

 

在打印件內側，我們卡入了事先設計好的木結構，然后用膠水把打印件跟木結構粘合一起。原來(lái)，0.8MM薄壁的打印件軟軟的，突然變得相當有力量感，甚至正常的拋摔，都不會(huì )出現層與層分離的情況。當然，打印件本身就是比較小的圓桶型，那打印件本身就有足夠的抗剪切力。

 

這樣的強度，雖然不能跟玻璃鋼比，但是應用在模型飛機上，完全是足夠了。玻璃鋼做這樣一個(gè)件需要多少時(shí)間，各位也是清楚的。
 

 

剩下我們還需要解決的是，材料選擇。最常見(jiàn)的是PLA材料，價(jià)格便宜，優(yōu)點(diǎn)打印容易，變形少。缺點(diǎn)就是不耐高溫（這里的高溫主要指的是生活中遇到的一些高溫，比如夏天的車(chē)內溫度，夏天出場(chǎng)飛飛機，陽(yáng)光下的地面溫度，它們都可能超過(guò)60度，那PLA會(huì )變的很軟軟，所以如果有這樣的環(huán)境，我們應該考慮其他材料）。第二PLA打印后表面不太好打磨如果想達到傳統蒙皮光面效果我們考慮用其他非PLA材料。（查閱資料，從塑料類(lèi)型看，PLA好像不歸屬為塑料，所以我們可以使用塑料材質(zhì)來(lái)作為打印材料）

 

最后一步就給打印件拋光噴漆。為了噴出比較漂亮的面，所以打磨，拋光，上膩子是少不了，這些參考噴漆工藝，原理相仿。上幾張噴漆后的打印件。

 

 

因為使用的是塑料材質(zhì)，所以用砂紙打磨還是比較容易的，使用200目，400目1000目等砂紙，進(jìn)行打磨拋光，有些凹凸坑可以嘗試用膩子填充。

 

這張是打磨后噴漆的效果已經(jīng)跟傳統蒙皮工藝一樣了

 

重新對比下 前后效果是不是有靈魂了。

 

使用3D打印嘗試做飛機，初見(jiàn)成效，在效果上不差傳統蒙皮飛機，在制作時(shí)效上，是玻璃鋼工藝不能比擬的，在強度上，重量上取得比較不錯的平衡。各位不妨一試。

 

秀美是一家以展覽展示、模型智造以及3D打印設計與服務(wù)為核心業(yè)務(wù)，集研發(fā)、設計、制造于一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司深耕海洋文化、航空航天及工業(yè)設計生產(chǎn)領(lǐng)域十余年，始終秉承 “秀所思，美所見(jiàn)”的企業(yè)理念，以科技賦能各行業(yè)文化傳播，不斷研發(fā)最新的3D打印技術(shù)及材料應用，于2013年成立3D打印中心和在線(xiàn)打印平臺品牌“aau”，引領(lǐng)和推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。如果您有需要，歡迎聯(lián)系我們，期待與您合作。