Realizzate, adattate e scalate più rapidamente man mano che cambiano le esigenze delle missioni e degli operatori. Producete internamente con le stampanti 3D Stratasys, collaborate con Stratasys Direct per la produzione di parti di produzione negli Stati Uniti oppure combinate entrambe le soluzioni per bilanciare controllo, flessibilità e capacità.
I programmi UxS nel settore della difesa sono in continua evoluzione. Il feedback degli operatori, le modifiche al carico utile e l’evoluzione dei profili di missione possono determinare nuovi requisiti in termini di configurazione, sostituzione e produzione. I team devono comunque gestire SWaP (dimensioni, peso e potenza), le condizioni operative previste, il controllo della configurazione, la conformità, la tracciabilità, i costi e il programma di implementazione.
La produzione additiva con polimeri può accorciare il ciclo «costruzione-test-miglioramento», ridurre la dipendenza dagli stampi rigidi e supportare un percorso controllato dai prototipi rilevanti per la produzione alle parti di produzione di qualità produttiva alla velocità richiesta.
AMBIENTALI
L'ambiente operativo
e la durata di servizio possono modificare i requisiti principali, tra cui temperatura, umidità, tenuta, esposizione chimica, raggi UV, FST e degassamento. Progettare al di là delle effettive esigenze operative può comportare un aumento dei costi, del peso e della complessità senza apportare alcun valore aggiunto alla missione.
Soluzione
: valutare i materiali in base all’esposizione effettiva. Tra le opzioni possibili figurano la resina ULTEM™ 9085 per i requisiti applicabili in materia di FST, resistenza termica e chimica; AIS™ Antero® 800NA per elevata resistenza termica e agli agenti chimici e basso degassamento; e i materiali P3™ DLP per determinati requisiti relativi a raggi UV, acqua, sostanze chimiche e temperature elevate.
REQUISITI MECCANICI
I componenti degli UAV di Challenge
Defense devono garantire un equilibrio tra massa, rigidità, durata, prestazioni aerodinamiche e velocità di produzione. L'hardware del giunto cardanico del sensore potrebbe inoltre dover mantenere un allineamento stabile in condizioni di volo dinamiche.
Soluzione
: tra i possibili punti di partenza figurano il FDM® Nylon 12CF™ per parti altamente rigide e il P3™ Deflect™ 110 per alloggiamenti precisi di sensori o giunti cardanici che richiedono elevata rigidità, resistenza termica e stabilità dimensionale. La scelta finale dipende dai carichi, dalla geometria, dall’ambiente, dalla quantità e dalla qualificazione.
PROGRAMMA
Sfida
Un prototipo di successo non dimostra che i componenti possano essere prodotti, ispezionati, documentati, consegnati e accettati nella quantità, nei tempi e con il livello di qualità richiesti. I clienti del settore della difesa potrebbero inoltre valutare se il team di produzione sia in grado di passare da poche unità a centinaia o migliaia senza perdere il controllo della configurazione.
Soluzione
Definire innanzitutto la durata di vita utile, la quantità, il ritmo di produzione, la cadenza delle modifiche progettuali e il piano di transizione alla produzione. Stabilire quindi l’intero percorso, inclusi processo, operazioni a valle, ispezione, tracciabilità, documentazione e consegna, utilizzando capacità interne, esternalizzate o ibride a seconda delle necessità.
IMPIANTO ELETTRICO
I contenitori per l’elettronica e l’avionica degli UAV Challenge
potrebbero richiedere proprietà di dissipazione elettrostatica e protezione da EMI/RFI, pur rimanendo leggeri e in grado di ospitare connettori e altri componenti integrati.
Soluzione
Tra le opzioni possibili figura l’AIS™ Antero® 840CN03, quando sono richieste prestazioni ESD, elevata resistenza termica e agli agenti chimici e basso degassamento. Per gli involucri realizzati con produzione additiva si può inoltre valutare l’applicazione di schermature EMI/RFI.
Le applicazioni riportate di seguito sono indicative e devono essere considerate come punti di partenza. La scelta definitiva del processo, del materiale e del percorso di produzione dipende dai carichi, dall’ambiente operativo, dalla quantità, dai requisiti di ispezione e di qualificazione.
| Applicazione | Componenti tipici | Opzioni tecnologiche e di materiale | Perché è la soluzione ideale | Percorso |
| Sistemi di carico utile e sensori | Alloggiamenti per sensori e giunti cardanici, involucri per carichi utili, supporti per telecamere, supporti per apparecchiature radio, interfacce modulari per carichi utili |
Origin® Two con resina P3™ Deflect™110; F900® con materiali FDM® ad alte prestazioni |
Supporta modifiche alla configurazione di carichi utili, sensori, radio e interfacce, con opzioni di materiali che garantiscono rigidità, stabilità termica, precisione dimensionale, resistenza chimica ed esposizione ai raggi UV | |
| Sistemi avionici ed elettrici | Alloggiamenti per avionica, vani batteria, canaline per cavi, condotti | F900® con AIS™ Antero® 840CN03 o AIS™ Antero® 800NA | Prestazioni ESD con AIS™ Antero® 840CN03 quando richiesto; elevata resistenza al calore e agli agenti chimici, robustezza e basso degassamento grazie all’appropriato materiale Antero® convalidato. |
Stampanti UxS → |
| Interfacce strutturali | Attacchi per carichi utili, staffe, supporti rigidi, raccordi | F3300® o F900® con FDM® Nylon 12CF™ | Elevata rigidità e ottimo rapporto resistenza/peso per interfacce strutturali rigide e attrezzaggio |
Stampanti UxS → |
| Componenti aerodinamici e della cellula | Condotti, carenature, chiusure, coperture, superfici aerodinamiche selezionate e strutture della cellula | F900® con resina ULTEM™ 9085 o AIS™ Antero® 800NA; Origin® Two con LOCTITE® 3D 3955 FST per componenti di dimensioni più ridotte | Geometrie complesse e leggere con opzioni FST, per alte temperature o con resistenza agli agenti chimici |
Stampanti UxS → |
| Componenti prodotti in serie | Coperture, clip, protezioni, piccoli alloggiamenti, componenti protettivi | H350® con polvere Stratasys® High Yield PA11 o polvere SAF™ PA12 | PA11 per resistenza agli urti e alla fatica; PA12 per una produzione in serie precisa, durevole ed economica |
Stampanti UxS → |
| Attrezzaggio e manutenzione | Dispositivi di assemblaggio, guide di foratura, strumenti di riparazione, componenti di ricambio | FDM®, SAF®, P3™ o un processo Stratasys Direct® selezionato in base all’applicazione | Modifiche rapide alla geometria, inventario digitale, revisioni controllate e flussi di lavoro di produzione ripetibili |
Stampanti UxS → |
Alcune geometrie semplici e di uso comune, componenti stabili prodotti in grandi volumi o applicazioni con requisiti specifici in termini di prestazioni e certificazioni potrebbero essere realizzate meglio con altri metodi. La risposta giusta dipende dall’applicazione. Il nostro team può aiutarti a determinare se la produzione additiva meriti un’ulteriore valutazione per il componente finale, l’attrezzaggio, la produzione ponte o un’altra fase del processo di produzione.
Talk to an ExpertSfida
: estendere la produzione additiva da applicazioni isolate a una capacità produttiva ripetibile, mantenendo al contempo il controllo di qualità, la qualificazione e la standardizzazione richiesti dai programmi relativi ai velivoli senza pilota.
Soluzione
GA-ASI ha realizzato un ecosistema di produzione additiva ibrido e articolato in fasi, che combina i sistemi FDM Stratasys interni con partner verificati come Stratasys Direct, supportato da casi di studio applicativi e da un Centro di eccellenza dedicato.
Sfida
Aurora Flight Sciences si è prefissata l’obiettivo di dimostrare quanto velocemente un team potesse passare dalla progettazione e produzione al volo con un UAV a propulsione a reazione e con vettorizzazione della spinta. Il velivolo richiedeva una cellula rigida e leggera, un controllo preciso del baricentro e materiali adatti a condizioni operative impegnative.
Soluzione
: Aurora e Stratasys hanno combinato le stampanti 3D Fortus® con le tecnologie di sinterizzazione laser e sinterizzazione laser diretta dei metalli di Stratasys Direct Manufacturing. L’ottimizzazione topologica, il consolidamento dei componenti e la collaborazione con GrabCAD hanno aiutato il team di sei ingegneri a produrre 26 dei 34 componenti del velivolo tramite produzione additiva.
I marchi 9085, 1010 e ULTEM™ sono utilizzati su licenza di SABIC, delle sue affiliate o controllate
DVIDS / Informazioni visive delle forze armate statunitensi. La presenza di informazioni visive del Dipartimento della Guerra degli Stati Uniti (DoW) non implica né costituisce un’approvazione da parte del DoW
