CASO DI STUDIO

Organizzare metri di cavi per aeromobili: ruote girevoli per cavi Fokker Elmo

2 minuti di lettura

Ruota girevole per cavi Fokker Elmo stampata in 3D con cavi inseriti

L'azienda olandese Fokker Technologies, ora di proprietà di GKN Aerospace, è specializzata nella progettazione e realizzazione di sistemi aeromobili di alta ingegneria. Fokker Elmo, una sua divisione aziendale, è focalizzata in particolare sui sistemi di interconnessione dell'impianto elettrico (Electrical Wiring Interconnection Systems, EWIS) e su soluzioni per garantire che i lunghissimi cavi degli aeromobili siano sempre utilizzabili e gestibili sia prima sia durante l'installazione. 

La sfida

Ottimizzare una parte per l'organizzazione dei cavi

Immagina di dover raccogliere centinaia di cavi rigidi e difficili da governare, tanto lunghi da andare dalla coda alla cabina di pilotaggio di un aereo, il tutto seguendo un progetto accuratamente pianificato. Senza i giusti strumenti, tutto ciò sarebbe impossibile. 

Fokker Elmo ha progettato un cablaggio, usato di frequente sugli aeromobili, per unire più cavi in una sola struttura. Talvolta il cablaggio dev'essere flessibile, ma piegare i cavi, una soluzione molto comune per lo stoccaggio, il trasporto e l'installazione, è molto più complesso di quanto sembri. È infatti molto difficile piegare dei cavi rigidi. La soluzione? Una ruota girevole, che crea una matassa di cavi che possono essere girati o piegati insieme. I cavi entrano nella ruota attraverso un meccanismo a scatto e restano ben fissi nelle scanalature della ruota durante la movimentazione. 

Quando Fokker Elmo ha contattato Materialise, aveva già un progetto per la stampa in poliuretano che prevedeva l'aggiunta in un secondo momento di fissaggi a scatto in gomma. "Non era uno strumento ideale", dice Han Suijkerbuijk, ingegnere di progetto presso Fokker Elmo. "L'assemblaggio era complesso e il prodotto finale era pesante e fragile. Inoltre, era piuttosto costoso." 

Alla ricerca di una soluzione più leggera ed economica, Fokker Elmo ha chiesto a Materialise di studiare la possibilità di stampare in 3D la ruota girevole. 

La soluzione

Libertà di progettazione con la produzione additiva

Analizzato il design di Fokker Elmo, l'account manager Mathieu Cornelis ha capito che le conoscenze di Materialise avrebbero potuto migliorare il progetto sfruttando appieno i vantaggi della stampa 3D. Nel progetto originale, il meccanismo a scatto in gomma doveva essere premuto per liberare il cavo. In spazi ridotti, questo poteva essere un problema. 

"Con la stampa 3D e le sue infinite possibilità di progettazione, ho potuto proporre un meccanismo a scatto con fissaggio bilaterale", racconta Mathieu. "Inoltre, sarebbe stato possibile integrare i fissaggi nel progetto, creando un pezzo unico." Questo ha eliminato la necessità dell'assemblaggio, uno dei problemi del progetto originale. 

Ruota a spirale per cavi nera per aeromobili, stampata in PA 12 mediante sinterizzazione laser

Il team di progettazione di Materialise ha poi condotto dei test rigorosi per assicurarsi che i fissaggi si chiudessero bene da entrambi i lati, garantendo che i cavi restassero ben fermi nelle scanalature della ruota una volta spinti dentro i fissaggi, ma che bastasse tirarli per estrarli. 

Il risultato

Peso ridotto, alta funzionalità

Ultimato il progetto, il team ha affrontato il problema per cui Fokker Elmo aveva deciso di affidarsi alla stampa 3D: l'ottimizzazione del peso. Più pesante la ruota, più difficile sarebbe stato farla girare. Dopo aver creato un struttura leggera con Materialise 3-matic, il nuovo e più avanzato progetto per la ruota girevole per cavi era pronto per entrare in produzione. Questo ha portato a una ruota girevole per cavi snella ed efficiente, senza alcuna necessità di assemblaggio, che Materialise avrebbe potuto poi colorare artificialmente in conformità con i codici colore usati sui diversi aeromobili. E tutto con un notevole risparmio. 


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Il caso di studio in breve

Settore

Fokker Elmo 

Aerospaziale

La soluzione utilizzata

Design & Engineering 

Materialise 3-matic

Le motivazioni di questo approccio

Libertà di progettazione 

Riduzione del peso

Come abbiamo aiutato

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