Dima di foratura del tubo di Pitot stampata 3D in Carbon PA PRO

Cosa sono i tubi di Pitot e a cosa servono?

Il tubo di Pitot, o sonda di Pitot, è stato inventato nel 18° secolo da Henri Pitot e perfezionato nel XIX secolo da Henry Darci: ancora oggi è ampiamente utilizzato in molti settori per misurare la velocità di vari fluidi. Le sonde di Pitot hanno molte applicazioni, ad esempio sulle barche per misurare la velocità dell'acqua, negli aerei per misurare la velocità relativa e nell'industria.

Il focus di questo articolo è sulle soluzioni offerte dalla stampa 3D per l’industria aeronautica, dove i tubi di Pitot forniscono informazioni vitali ai piloti sotto forma di velocità relativa dell'aereo, che è semplicemente la velocità con cui un aeromobile si muove rispetto all'aria in cui sta volando. In parole povere, la velocità relativa determina se un aeromobile può volare, a differenza della velocità al suolo che determina quanto tempo ci vuole per raggiungere la sua destinazione.

Le due sono diverse quando c'è vento, che modifica la velocità con cui l'aria si muove attorno alle ali. Per esempio, se l'aereo ha vento in coda, la sua velocità al suolo sarà superiore alla sua velocità relativa; viceversa, in caso di vento contrario.

Costruzione e installazione del tubo di Pitot

I tubi di Pitot sono in genere parte del sistema di un aeromobile chiamato sistema statico di Pitot, che viene utilizzato per misurare la velocità relativa, il numero di Mach, l'altitudine e la velocità verticale. Gli aeromobili hanno solitamente da uno a due sonde di Pitot che si trovano sulle ali o verso la parte anteriore dell'aereo, rivolti in avanti, dove sono esposti al vento.

Una sonda di Pitot viene installata nel punto individuato praticando un foro nell'ala o nel corpo dell'aeromobile; poi viene fissata all'aereo con dei bulloni, per impedirne il movimento.

Il problema con l’installazione del tubo di Pitot: la foratura

Diversi modelli e configurazioni di aeromobili hanno tubi di Pitot in posizioni diverse. Questo può essere problematico poiché gli aerei hanno superfici curve, quindi praticare fori su un aereo con la forma giusta è difficile e talvolta vengono costruite dime di foratura ad hoc. Il corretto allineamento della sonda di Pitot dipende dalla forma del foro e dalla posizione dei fori delle viti, quindi è molto importante che la maschera di foratura abbia la corretta geometria.

Produzione di una dima di foratura con la stampa 3D Roboze

La manifattura additiva ha il vantaggio unico di garantire una libertà di progettazione senza precedenti rispetto alla produzione tradizionale. Pertanto, stampare in 3D una dima ad hoc per guidare la foratura per l'installazione dei tubi di Pitot è molto semplice. Roboze produce le stampanti FFF (fused filament fabrication) più accurate e ripetibili sul mercato, consentendo la produzione 3D rapida di maschere di alta qualità per l'installazione di sonde di Pitot.

Ma tutti i vantaggi della stampa 3D sono inutili se non combinati con un materiale ad alte prestazioni in grado di resistere al processo di foratura: il materiale Carbon PA PRO è un candidato perfetto, un composto di nylon e fibre di carbonio corte che eleva la plastica vergine a nuove vette. 

In basso, un esempio di dima per foratura stampata 3D con la Roboze ARGO 500 utilizzando il Carbon PA PRO:

• La superficie è leggermente curva per posizionare meglio l'utensile sulla fusoliera e per consentire un migliore allineamento;
• Lo strumento è progettato per essere tenuto con una mano mentre l'altra aziona il trapano;
• I fori sono stati inclusi nello strumento per una facile foratura;
• È molto leggera, quindi può essere maneggiata in modo sicuro e semplice dall'operatore;
• È anche resistente all'usura, e consente di gestire facilmente le vibrazioni e le temperature causate dagli strumenti di foratura.

In Roboze sappiamo bene quanto sia importante la fase di tooling, che non è semplicemente un attrezzo ma descrive la progettazione degli strumenti necessari per la produzione. Con le soluzioni Production ottenere parti finite in 3D che soddisfino la qualità e le specifiche richieste, nei volumi e nei tempi di consegna richiesti, a costi competitivi, adesso è una solida realtà.

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