3D-Druck für Drohnen

Der Polymer-3D-Druck ermöglicht schnellere Design-Iterationen, kürzere Vorlaufzeiten (bis zu 70 % schneller), leichtere Teile durch Gitterstrukturen und Topologieoptimierung sowie die bedarfsgerechte Fertigung komplexer, kundenspezifischer UAV-Komponenten ohne die Gemeinkosten für Produktionswerkzeuge.  

Strukturkomponenten wie Flugzeugzellen, Tragflächen, Motorhalterungen und Fahrwerke, Funktionselemente wie Propellerschutzvorrichtungen und Kardanaufhängungen sowie Schutzgehäuse wie Batteriefächer und Sensorgehäuse eignen sich gut für 3D-gedruckte Teile aus Polymeren in Luft- und Raumfahrtqualität.  

Die für den 3D-Druck von UAV-Teilen verwendeten Materialien variieren je nach Funktion und Designspezifikationen des Teils. Zu den gängigen Materialien gehören eine Reihe von Polymeren, darunter technische Kunststoff-Materialien wie ASA und Nylon bis hin zu Hochleistungs-Kunststoffen wie ULTEM™ (PEI), Antero (PEKK) und kohlefaserverstärktem Nylon.

Die Möglichkeit, optimierte interne Gitterstrukturen zu erstellen und mehrere Teile zu konsolidieren, reduziert das Gewicht erheblich und sorgt gleichzeitig für ausreichende Stabilität / Festigkeit. Dies führt zu einer größeren Flugreichweite, einer höheren Nutzlastkapazität und einer längeren Missionsdauer. 

Ja, gedruckte Teile aus Polymeren in Luft- und Raumfahrtqualität bieten Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit, mechanische Stabilität / Festigkeit und in einigen Fällen auch Stoßdämpfung, wodurch sie für eine Vielzahl von UAV-Einsatzumgebungen geeignet sind, von Wüsten bis hin zu maritimen Bedingungen. 

Jede 3D-Drucktechnologie ist in der Lage, UAV-Teile von sehr hoher funktionaler Qualität herzustellen, die den Spezifikationen des Herstellers entsprechen. Aus ästhetischer Sicht oder hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit weist jedoch jede Technologie ihre eigenen Stärken und Grenzen auf. Die FDM- und SAF-Technologien führen zu Teilen mit einer strukturierteren Oberfläche. Die SLA-, P3- und PolyJet-Technologien produzieren Teile mit einer viel glatteren Oberfläche.

Bei kleinen bis mittleren Stückzahlen und beim Prototyping reduziert oder eliminiert der 3D-Druck im Vergleich zur Zerspanung oder zum Gießen die Vorlaufkosten für Werkzeuge und Materialabfälle. Dies macht ihn wirtschaftlich vorteilhaft, insbesondere für kundenspezifische oder in kleinen Stückzahlen gefertigte UAV-Teile. 

Teile können je nach Größe und Komplexität innerhalb von Stunden oder Tagen entworfen, gedruckt und getestet werden, was die Entwicklungszyklen erheblich beschleunigt und eine schnelle Iteration auf der Grundlage von Flugtests und Leistungsfeedback ermöglicht.

Ja, mit tragbaren und einsetzbaren 3D-Druckern können Anwender Ersatzteile wie Propeller, Halterungen und Abdeckungen vor Ort herstellen, wodurch Ausfallzeiten minimiert und die Abhängigkeit von zentralisierten Lieferketten verringert werden.

Wichtige Designpraktiken umfassen die Konsolidierung mehrteiliger Baugruppen zur Gewichtsreduzierung und Verringerung von Leckagepfaden, die Verwendung von Versteifungsrippen und Gitterstrukturen anstelle von massiven Konstruktionen zur Erhöhung der Steifigkeit, die Ausrichtung der FDM-Filamentkonstruktion entlang der Belastungswege, das Hinzufügen von Abfluss-/Entlüftungsvorrichtungen für Boden- und Wasserfahrzeuge sowie die Validierung der Designs durch Vibrations- und Thermotests.