LAB Progettazione e produzione di stampi

I foil LAB richiedevano stampi che fossero al tempo stesso altamente precisi e ripetibili. Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo realizzato stampi in fibra di carbonio, garantendo coefficienti di dilatazione termica costanti, e li abbiamo progettati in collaborazione con SailGP come stampi monofacciali per massimizzare il consolidamento e produrre componenti il più resistenti possibile. Realizzando più set di stampi e seguendo un programma di produzione ben definito, siamo riusciti a produrre contemporaneamente diverse serie di foil, consentendo la consegna di un gran numero di componenti in tempi ristretti.

La produzione delle ali del LAB è iniziata con il taglio di precisione degli strati sul nostro plotter Eastman, con ogni strato accuratamente posato negli stampi. Il rivestimento esterno e la lamiera sono stati polimerizzati in autoclave, garantendo un eccellente consolidamento, prima dell’incollaggio e della polimerizzazione delle anime pre-lavorate. Per ottenere una geometria interna precisa, un lato del set di anime è stato lavorato all’interno degli stampi prima della laminazione e della polimerizzazione dei rivestimenti esterni. I componenti sono stati intenzionalmente sovradimensionati e poi lavorati fino a ottenere la superficie idrodinamica perfetta, con le rifiniture finali completate a mano.

Elevatori e timoni

Gli elevatori e i timoni sono stati realizzati utilizzando un metodo di costruzione basato sull’asse centrale, che ha consentito al progetto di procedere in modo efficiente senza compromettere la precisione. Questo approccio prevede la costruzione del componente dal centro verso l’esterno, senza richiedere attrezzature dedicate e mantenendo al contempo l’accuratezza grazie alla lavorazione diretta sul nostro CNC a 5 assi. Una volta realizzate le strutture principali, queste sono state lavorate fino a ottenere la superficie idrodinamica finale. I nostri esperti tecnici specializzati in materiali compositi hanno quindi unito in modo permanente le due metà ed eseguito il complesso lavoro di rifinitura per rinforzare i giunti e rifinire i profili alari, compresi gli incollaggi di acciaio e titanio per l’assemblaggio finale utilizzando maschere lavorate con precisione.

Durante l'intero processo, nelle fasi chiave sono stati effettuati controlli non distruttivi (NDT) internamente, garantendo che ogni componente soddisfacesse i rigorosi standard di qualità richiesti per i foil da competizione ad alte prestazioni.

Stampa 3D avanzata

Oltre a queste strutture composite su larga scala, abbiamo sfruttato la nostra stampante 3D Markforged X7 per risolvere una sfida critica relativa ai mozzi in titanio delle ali del LAB. Il piede del timone scivola in una fessura di precisione, ma la lavorazione del bordo d’uscita di questa fessura in titanio era troppo complessa a causa della sua geometria. Abbiamo sviluppato un inserto Onyx® (una miscela di carbonio e nylon) stampato in 3D ad alta resistenza, rinforzato con filamenti continui di fibra di carbonio, un processo realizzabile solo su stampanti avanzate per compositi. Questi inserti hanno sostituito il titanio in questa sezione, garantendo la precisione e la resistenza necessarie. Circa 24 di questi componenti sono stati prodotti in sole tre settimane, a dimostrazione della velocità, dell’accuratezza e della versatilità della produzione additiva per applicazioni ad alte prestazioni.

Di recente, alcuni membri del nostro team hanno avuto l’opportunità di vedere le ali in fase di completamento e preparazione per la spedizione aerea verso la prossima manifestazione. Poter constatare di persona la portata del progetto e rendersi conto delle migliaia di ore investite da entrambi i team è stato un momento di grande orgoglio per tutti noi di C-Tech.

La nuova struttura a lamina rappresenta un notevole passo avanti in termini di prestazioni. Gli elevatori ad alta velocità mantengono la stessa superficie dei modelli precedenti ma sono notevolmente più sottili, mentre quelli a bassa velocità sono più grandi di circa il 5% pur avendo un profilo più snello. Entrambi presentano campate leggermente più lunghe che, unite alle sezioni più sottili, aumentano la soglia di cavitazione da 45–47 nodi a 55–57 nodi. I test iniziali indicano un aumento di circa due nodi alla velocità massima, con il vantaggio principale rappresentato da un miglior controllo e una maggiore stabilità a livelli estremi di prestazione.

Sebbene SailGP abbia guidato la progettazione e lo sviluppo, siamo immensamente orgogliosi del ruolo svolto da C-Tech nella realizzazione di questo programma produttivo di fondamentale importanza. Il progetto ha messo alla prova le nostre capacità e ha messo in luce la nostra competenza nella produzione su larga scala di componenti in materiale composito particolarmente complessi.