PLA塑料3D打印飞机试飞成功

轻轻一甩手，一架乒乓球拍大小的微型飞机从指间飞出，并在人们眼前盘旋、飞舞。上周末，同济大学航空航天与力学学院楼前的草坪上，该学院微小飞机实 验室的几名师生聚在一起，成功放飞了一架他们最新研制的微型飞机，吸引了不少路人驻足观望。据介绍，这架微型飞机采用了3D打印制造技术，机翼和尾翼分别 为一个整体，展示了3D打印在微小飞机设计与制造领域应用的可行性。

沈海军教授告诉记者，经过一轮缜密的飞机设计过程后，飞机结构被师生们确定为：上单翼、前拉式驱动、后三点式起落架布局、型尾翼、矩形机翼和平 尾、三角形垂直安定面、半圆形方向舵、升力面镂空和杆式机身；机翼翼型采用相对厚度为0.1的平板翼。最终，飞机CAD电子图纸被转换为3D打印机识别的 STL格式，以备打印。

在师生共同努力下，微型飞机问世了。尽管3D打印机打印出的是聚乳酸（PLA）轻质塑料，但为了尽可能减轻重量，飞机的机翼、尾翼及舵面被设计 成镂空结构； 镂空的翼表面上铺设0.06毫米厚的聚乙烯塑料薄膜作为蒙皮。这些镂空翼面的骨架必须精心设计，骨架横截面尺寸不能过大，也不能过小。过大的话，飞机会超 重；过小的话，骨架悬空部分打印时会出现所谓的材料“分层坍塌”现象，从而导致部件报废。经过几次尝试，最终，镂空翼面骨架的横截面尺寸被确定为1.2毫米。

沈海军表示，迄今为止，3D打印技术仍处于起步阶段，加上打印耗材种类有限、打印尺寸较小、打印材料强度偏弱等因素限制，仅有为数不多的航空公 司或个人在飞机或航模的零件制造方面进行了尝试，或是打印出一些不能飞的小飞机静态模型用作摆设。此次，同济师生用3D打印技术制造了微型飞机并成功试 飞，在国内尚属首例。