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Wo Drohnenhersteller Stratasys-Drucker einsetzen

In Drohnenprogrammen kommt der 3D-Druck von Stratasys bei fünf wiederkehrenden Produktionsanforderungen zum Einsatz, von strukturellen Flugzeugkomponenten bis hin zu den Werkzeugen/Werkzeugbau-Werkzeugen, mit denen diese hergestellt werden.

icon-Flugzeugzelle-Strukturteile

Flugzeugzellen- und Strukturteile

Rumpfteile, Laderaumzellen, Avionik-Bauplatten, Sensorhalterungen, Batterieeinschübe und Trennwände sind typische Anwendungsbereiche für FDM®-Thermoplaste, die als hochwertige Thermoplaste gedruckt werden, anstatt maschinell bearbeitete oder handgefertigte Verbundwerkstoffteile zu verwenden.

icon-Flotte-Serienfertigung-Endbauteile, Produktionsteile

Endbauteile, Produktionsteile für den Flottenbetrieb

Wenn für ein Programm Hunderte oder Tausende identischer Bauteile benötigt werden, überführt SAF® Elektronikbauplatten, Kardanring- und Nutzlastbaugruppen, Fahrwerksbaugruppen sowie EO/IR-Kamerahalterungen in die Bauteilfertigung, ohne dass für jede Konstruktionsänderung neue Werkzeuge/Werkzeugbau erforderlich sind.

Präzisionssymbol

Hardware des Präzisions-Subsystems

Elektrische Steckverbinder, Kabelführungen, HF-Komponenten, Halterungen und Steuergeräteabdeckungen erfordern spritzgussähnliche Genauigkeit bei kompakter Bauweise. Die P3™-Technologie des Origin® Two ist genau auf diese Bauteilgröße ausgelegt.

icon-Verbundwerkstoff-Fertigung-Werkzeuge/Werkzeugbau

Werkzeuge für die Verbundwerkstofffertigung

Auch für Flugzeugzellen aus Verbundwerkstoffen werden nach wie vor Formwerkzeuge für das Gießen, Klebevorrichtungen, Bohrvorrichtungen und Prüflehren benötigt. Durch den Druck auf einem FDM®-System verkürzt sich der monatelange Zyklus für den Werkzeugbau auf wenige Tage.

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Prototyping und Validierung

Konstruktionsvalidierungsmodelle, Windkanalmodelle und frühe Modelle sind nach wie vor wichtig – sie sind jedoch nicht der Grund, warum die meisten Programme einen Stratasys-Drucker anschaffen. Die Stereolithographie (SLA) des Neo®800 eignet sich hierfür hervorragend.

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Rumpfteile, Laderaumzellen, Avionik-Bauplatten, Sensorhalterungen, Batterieeinschübe und Trennwände sind typische Anwendungsbereiche für FDM®-Thermoplaste, die als hochwertige Thermoplaste gedruckt werden, anstatt maschinell bearbeitete oder handgefertigte Verbundwerkstoffteile zu verwenden.

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Wenn für ein Programm Hunderte oder Tausende identischer Bauteile benötigt werden, überführt SAF® Elektronikbauplatten, Kardanring- und Nutzlastbaugruppen, Fahrwerksbaugruppen sowie EO/IR-Kamerahalterungen in die Bauteilfertigung, ohne dass für jede Konstruktionsänderung neue Werkzeuge/Werkzeugbau erforderlich sind.

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Elektrische Steckverbinder, Kabelführungen, HF-Komponenten, Halterungen und Steuergeräteabdeckungen erfordern spritzgussähnliche Genauigkeit bei kompakter Bauweise. Die P3™-Technologie des Origin® Two ist genau auf diese Bauteilgröße ausgelegt.

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Auch für Flugzeugzellen aus Verbundwerkstoffen werden nach wie vor Formwerkzeuge für das Gießen, Klebevorrichtungen, Bohrvorrichtungen und Prüflehren benötigt. Durch den Druck auf einem FDM®-System verkürzt sich der monatelange Zyklus für den Werkzeugbau auf wenige Tage.

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Konstruktionsvalidierungsmodelle, Windkanalmodelle und frühe Modelle sind nach wie vor wichtig – sie sind jedoch nicht der Grund, warum die meisten Programme einen Stratasys-Drucker anschaffen. Die Stereolithographie (SLA) des Neo®800 eignet sich hierfür hervorragend.

Ein digitaler Workflow – von der Anforderung bis zum flugtauglichen Bauteil

Jeder Stratasys-Workflow zur Drohnenfertigung folgt demselben Ablauf mit hoher Produktionsqualität, unabhängig davon, welcher Drucker oder welches Material für das Bauteil geeignet ist.

workflow-requirements

Anforderungen

Bevor überhaupt eine Datei erstellt wird, muss definiert werden, welchen Belastungen das Bauteil im Flug tatsächlich standhalten muss: Belastungsweg, Vibrationen durch Motoren und Propeller, thermische Beanspruchung in der Nähe von Batterien oder Triebwerken sowie die erforderliche Toleranzgenauigkeit. An dieser Stelle legen Sie auch fest, wie viele Exemplare Sie benötigen: Ein Prototyp in Einzelteilen und ein Fertigungsdurchgang mit 500 Stück erfordern unterschiedliche Drucker und Materialien, noch bevor die Konstruktionsarbeit überhaupt beginnt.

workflow-qualification

Qualifikationsgrundlage

Legen Sie fest, wie viele Nachweise für dieses Bauteil erforderlich sind, bevor die Konstruktion endgültig festgelegt wird. Für eine Halterung für einen Prüfstand reicht möglicherweise ein Materialdatenblatt aus; ein flugkritisches Strukturbauteil oder alles, was unter den Geltungsbereich von NDAA/ITAR fällt, erfordert jedoch dokumentierte Prozesskontrollen und definierte Abnahmekriterien, auf die Sie später verweisen können. Wenn Sie dies frühzeitig festlegen, vermeiden Sie eine erneute Qualifizierung des Bauteils, nachdem es bereits gedruckt wurde.

workflow-design

Planung und Vorbereitung der Bauausführung

Passen Sie das Teil so an, dass es sich gut drucken lässt: Passen Sie die Wandstärke und die Geometrie an den Druckvorgang an und legen Sie anschließend in einer Software zur Druckvorbereitung wie GrabCAD Print die Ausrichtung, die Stützstrategie und die Anordnung fest. Die hier getroffenen Entscheidungen – wie das Teil auf der Druckplatte liegt und wo die Stützstrukturen es berühren – bestimmen direkt seine Stabilität / Festigkeit, das Oberflächenfinish und den späteren Aufwand für die Nachbearbeitung.

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Druckproduktion

Drucken Sie das Teil auf dem System, das hinsichtlich Größe, Funktion und Toleranz am besten geeignet ist, wobei der Materialbehälter oder die Spule für diesen spezifischen Auftrag bestückt sein muss. Größere Industriesysteme sind so ausgelegt, dass dieser Schritt stunden- oder tagelang unbeaufsichtigt ablaufen kann, sodass die Produktion weiterläuft, ohne dass jemand den Druckvorgang überwachen muss.

workflow-post-processing

Nachbearbeitung

Entfernen Sie Stützstrukturen, bearbeiten Sie die Oberflächen entsprechend den Anforderungen des Teils – von leichtem Abschleifen bis hin zum vollständigen Dampfglätten – und setzen Sie alle Befestigungselemente ein, bevor das Teil auch nur in die Nähe der Montage gelangt. Wie viel Arbeit hier anfällt, hängt ganz vom jeweiligen Teil ab: Eine Werkzeughalterung erfordert möglicherweise fast gar keinen Aufwand, ein für den Kunden sichtbares Gehäuse hingegen deutlich mehr.

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Prüfung und Freigabe

Überprüfen Sie Passform, Funktion und Maßhaltigkeit entsprechend der Kritikalität des Bauteils: Eine Montagevorrichtung wird nur kurz unter die Lupe genommen, während ein strukturelles Fluzeugteil einer vollständigen Maß- und Funktionsprüfung anhand der bereits in der Qualifizierungsphase festgelegten Abnahmekriterien unterzogen wird. Erst wenn es diese Hürde genommen hat, wird es zur Montage freigegeben.

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Montage und Instandhaltung

Bauen Sie das Teil in die Flugzeugzelle ein und bewahren Sie statt eines Regals voller physischer Ersatzteile die zertifizierte digitale Datei auf, damit bei Bedarf ein Ersatzteil gedruckt werden kann. Das ist der eigentliche Vorteil der Instandhaltung gegenüber der herkömmlichen Fertigung: Der Bestand besteht aus einer Datei und nicht aus einem Stapel von Teilen, die in einem Lager liegen und an Wert verlieren.

Was sich durch die Verlagerung der Produktion in den eigenen Firmenbereich tatsächlich ändert

Die firmeninterne Verlagerung der Produktion verändert die Kalkulation schnell – was die eingesparten Stunden, die Kosten pro Teil und die benötigte Stückzahl angeht.

51 %

Kürzere Produktionszeit pro Drohnen-Flugkörper durch die Zusammenlegung von 6 Desktop-Fertigungsschritten zu einem industriellen Fertigungsschritt (136 → 66 Stunden)

26 pro Tag

Pro H350®-Drucker hergestellte Drohnen zu einem geschätzten Preis von 17 US-Dollar pro Drohne

350+

Die Bauteilfertigung von UAV-Teilen der Gruppen 4 und 5 durch General Atomics wurde als reguläre Programme festgelegt

~4 Mio. $

Geschätzte jährliche Einsparungen bei den Arbeitskosten durch den Wechsel von FFF zur in den USA hergestellten FDM-Technologie von Stratasys

 

f900-fortus-fdc

Entwickelt für Programme, die keine Verbindung zum offenen Internet herstellen können

Die meisten 3D-Drucker, die für Drohnenteile verwendet werden, setzen eine WLAN-Verbindung und ein Cloud-Dashboard voraus. Bei Drohnenprogrammen des Verteidigungsministeriums und der Regierung ist dies in der Regel nicht zulässig. Der F900® läuft mit ProtectAM und erfüllt die STIG-Anforderungen des US-Verteidigungsministeriums, sodass er in einem geschlossenen Netzwerk betrieben werden kann, ohne dass dabei Produktionskapazitäten eingeschränkt werden.

Welche Art von 3D-Drucker für Drohnen benötigen Sie?

3D-Drucker für die schnelle Bauteilfertigung von Drohnen

Wenn der Engpass darin besteht, wie viele Teile Sie in dieser Woche produzieren können, sind Durchsatz und Kosten pro Teil wichtiger als jede einzelne Spezifikation. Diese drei Systeme sind so konzipiert, dass sie unbeaufsichtigt laufen und Materialien wechseln können, ohne neu gestartet werden zu müssen.

FDM®   SAF      

 

Grund: Durchsatz und Kosten pro Teil.

3D-Drucker für den Präzisionsbau von Drohnen

Wenn das Bauteil klein ist und es vor allem auf die Toleranz ankommt – sei es ein Steckverbindergehäuse, eine Objektivfassung oder eine Dichtung –, entscheiden das Oberflächenfinish und die Materialauswahl darüber, ob es auf Anhieb oder erst beim fünften Versuch passt.

FDM®   P3™ DLP   SLA  

 

Grund: Toleranz, Oberflächenfinish und Auswahl an technischen Kunststoff-Materialien.

3D-Drucker für die Herstellung maßgeschneiderter Drohnen-Prototypen

Zu Beginn eines Projekts ändert sich das Design täglich, und das Material muss sich entsprechend anpassen. Diese Systeme wechseln schnell genug zwischen Konzept- und Materialien für die Funktionsprüfung, um mit dem Designteam Schritt zu halten, anstatt es auszubremsen.

FDM®          

 

Grund: Schneller Materialwechsel und Iteration mit Verbundmaterialien.

FDM®   SAF      

 

Grund: Durchsatz und Kosten pro Teil.

FDM®   P3™ DLP   SLA  

 

Grund: Toleranz, Oberflächenfinish und Auswahl an technischen Kunststoff-Materialien.

FDM®          

 

Grund: Schneller Materialwechsel und Iteration mit Verbundmaterialien.

h350-Gesamtkosten-pro-Teil

Was ein 3D-Drucker für Drohnen Sie tatsächlich kostet

Nicht der Preis des Druckers ist entscheidend, sondern die Kosten pro Teil. Ein H350®, der Teile der Gruppen 1–2 für kleine unbemannte Luftfahrzeuge (SUAS) druckt, kostet durchschnittlich 15 bis 20 US-Dollar pro Drohne bei einer Produktionsmenge von etwa 24 Drohnen pro Tag – und dieser Unterschied wird mit steigendem Produktionsvolumen immer größer: Ein Programm mit 30.000 Einheiten pro Jahr benötigt etwa 300 Systeme, während eine Desktop-Druckfarm über 6.600 Systeme benötigen würde. Sprechen Sie mit uns über die Kombination aus Drucker und Material, die zu Ihrer Stückzahl passt.

Vergleich von 3D-Druckern für Drohnen

Welcher 3D-Drucker für Drohnen am besten geeignet ist, hängt vom jeweiligen Bauteil ab. Vergleichen Sie alle 14 Systeme hinsichtlich Technologie, Bauraum und Materialien.

Drucker Technologie Bauraum Wichtige Materialien  Am besten geeignet für (Drohnen) Route 

F870™

FDM 1.000 x 610 x 610 mm
(39,4 x 24 x 24 Zoll)
FDM® Nylon 12CF, ASA, ABS-M30, FDM® ABS Draft Große, einteilige Tragflächensektionen und große Drohnen-Werkzeuge/Werkzeugbau aus Kohlefaser-Nylon. Anzeigen →

F3300®

FDM 600 × 600 × 800 mm
(23,6 × 23,6 × 31,5 Zoll)
ASA, PC, FDM® Nylon 12CF, ULTEM™ 9085-Kunstharz Großserien-Bauteilfertigung von Drohnen-Endbauteilen zu den niedrigsten Stückkosten. Anzeigen →

F900®

FDM 914 × 610 × 914 mm
(36 × 24 × 36 Zoll)
ULTEM™ 9085/1010-Kunstharz, Antero™ 800NA PEKK, FDM Nylon 12CF/12, ASA, PC, PPSF Flugtaugliche Strukturteile aus ULTEM™ 9085 und sichere Verteidigungsdrohnenprogramme. Anzeigen →

Fortus® 450mc

FDM 406 x 355 x 406 mm
(16 x 14 x 16 Zoll)
ULTEM™ 9085/1010, Antero™ 800NA, FDM Nylon 12CF/12, ST-130, PC, PC-ISO, ABS-Varianten Drohnenbauteile in technischer Qualität aus der breitesten Materialpalette in einem einzigen System. Anzeigen →

F370®CR

FDM 355 × 254 × 355 mm
(14 × 10 × 14 Zoll)
ABS-CF10, FDM® Nylon-CF10, ABS-M30, ASA, FDM® TPU 92A, ABS-ESD7, PC-ABS, Diran™ 410MF07 Drohnenarme, Halterungen und Werkstückspannvorrichtungen aus Kohlefaser ohne Zerspanung, maschinelle Bearbeitung. Anzeigen →

Neo®800

SLA 800 x 800 x 600 mm
(31,50 x 31,50 x 23,62 Zoll)
Open 355-nm-Kunstharz – Somos® PerFORM/Taurus/WaterShed XC 11122/Element Große, glatte, aerodynamische Oberflächen und Drohnenmodelle für den Windkanal.  Anzeigen →

Neo®450s

SLA 450 x 450 x 400 mm
(17,72 x 17,72 x 15,75 Zoll)
Open 355nm-Kunstharz — Somos® PerFORM/WaterShed XC 11122/Element Hochauflösende Nutzlasten für Drohnen, Optik- und Sensorgehäuse.  Ansicht →

H350®

SAF 315 × 208 × 293 mm
(12,40 × 8,18 × 11,53 Zoll)
SAF® PA11, SAF® PA12, SAF® PA12 GB Produktionsmengen von robusten Drohnengehäusen, Halterungen und Kabelkanälen aus Nylon.  Anzeigen →

Origin® Two

P3 DLP 192 x 108 x 370 mm Hochleistungs-P3™-DLP-Kunstharze – starr, Kunstharz mit hoher Temperaturbeständigkeit, elastomerisch Präzisionsoptiken für Drohnen, Steckverbinder und elastomere Dichtungen. Anzeigen →

Unsere Experten stehen für Sie bereit

Finden Sie den richtigen Drucker für Ihr Drohnenprogramm

Beschreiben Sie uns das Bauteil, das Sie herstellen möchten. Ein Anwendungsingenieur von Stratasys wird sich dann mit Ihnen in Verbindung setzen und Ihnen den Drucker, das Material und den Zeitplan vorschlagen, die tatsächlich zu Ihrem Projekt passen.

Eingesetzt von Drohnen- und UxS-Herstellern, die ihre Produktion firmenintern / eigenen Abteilungen abwickeln – vom ersten Prototyp bis hin zu Serienprogrammen.

SSYS Drones EQ Weiß

Sie benötigen mehr Kapazität, ohne einen Drucker kaufen zu müssen? Wir fertigen das Ersatzteil für Sie.

Stratasys Direct fertigt Drohnen- und UAV-Teile auf Anfrage – sei es als Prototyp oder in Serienproduktion. Nutzen Sie diesen Service, wenn Sie keinen eigenen Drucker besitzen, wenn Ihre eigenen Systeme ausgelastet sind oder wenn für das Teil ein Material oder eine Nachbearbeitungsoption erforderlich ist, über die Sie firmenintern nicht verfügen.

Die Marken 9085, 1010 und ULTEM™ werden unter Lizenz von SABIC, dessen verbundenen Unternehmen oder Tochtergesellschaften verwendet.