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In quali ambiti le aziende manifatturiere di droni utilizzano le stampanti Stratasys

I programmi dedicati ai droni utilizzano la Stampa 3D Stratasys per soddisfare cinque esigenze produttive ricorrenti, dalle parti strutturali della cellula all'attrezzaggio utilizzato per la loro realizzazione.

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Componenti della cellula e parti strutturali

Le sezioni della fusoliera, i vani di carico, i vassoi per l’avionica, i supporti per sensori, i vassoi per batterie e le paratie sono componenti che spesso vengono realizzati con termoplastiche FDM®, stampati come strutture di produzione anziché come parti in composito lavorate a macchina o posate a mano.

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Componenti di produzione su scala di flotta

Quando un programma richiede centinaia o migliaia di componenti identici, SAF® avvia la produzione in serie di vassoi per componenti elettronici, gruppi cardanici e di carico utile, gruppi del carrello di atterraggio e supporti per telecamere EO/IR, senza la necessità di nuovo attrezzaggio per ogni revisione del progetto.

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Hardware del sottosistema di precisione

I connettori elettrici, le guide per cavi, i componenti RF, le staffe di montaggio e i coperchi delle centraline richiedono una precisione simile a quella dello stampaggio a iniezione in un formato compatto. La tecnologia P3™, integrata in Origin® Two, è stata progettata proprio per componenti di quelle dimensioni.

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Attrezzaggio per la produzione di materiali compositi

Le cellule in materiale composito richiedono comunque stampi per la stratificazione, dispositivi di fissaggio per l'incollaggio, dispositivi di fissaggio per la foratura e calibri di controllo. La loro stampa su un sistema FDM® riduce il ciclo di attrezzaggio da mesi a pochi giorni.

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Prototipazione e convalida

I modelli di validazione del progetto, i modelli per la galleria del vento e i primi modelli continuano ad avere la loro importanza, ma non sono certo il motivo per cui la maggior parte dei programmi acquista una stampante Stratasys. La Stereolitografia (SLA) sulla Neo®800+ gestisce bene questo aspetto.

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Le sezioni della fusoliera, i vani di carico, i vassoi per l’avionica, i supporti per sensori, i vassoi per batterie e le paratie sono componenti che spesso vengono realizzati con termoplastiche FDM®, stampati come strutture di produzione anziché come parti in composito lavorate a macchina o posate a mano.

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Quando un programma richiede centinaia o migliaia di componenti identici, SAF® avvia la produzione in serie di vassoi per componenti elettronici, gruppi cardanici e di carico utile, gruppi del carrello di atterraggio e supporti per telecamere EO/IR, senza la necessità di nuovo attrezzaggio per ogni revisione del progetto.

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I connettori elettrici, le guide per cavi, i componenti RF, le staffe di montaggio e i coperchi delle centraline richiedono una precisione simile a quella dello stampaggio a iniezione in un formato compatto. La tecnologia P3™, integrata in Origin® Two, è stata progettata proprio per componenti di quelle dimensioni.

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Le cellule in materiale composito richiedono comunque stampi per la stratificazione, dispositivi di fissaggio per l'incollaggio, dispositivi di fissaggio per la foratura e calibri di controllo. La loro stampa su un sistema FDM® riduce il ciclo di attrezzaggio da mesi a pochi giorni.

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I modelli di validazione del progetto, i modelli per la galleria del vento e i primi modelli continuano ad avere la loro importanza, ma non sono certo il motivo per cui la maggior parte dei programmi acquista una stampante Stratasys. La Stereolitografia (SLA) sulla Neo®800+ gestisce bene questo aspetto.

Un unico flusso di lavoro digitale, dalle specifiche tecniche al pezzo pronto per il volo

Ogni flusso di lavoro di produzione di droni Stratasys segue lo stesso percorso di livello industriale, indipendentemente dalla stampante o dal materiale più adatto al componente.

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Requisiti

Prima ancora che esista un file, occorre definire a quali sollecitazioni il componente debba effettivamente resistere durante il volo: percorso di carico, vibrazioni provenienti dai motori e dalle eliche, esposizione termica in prossimità delle batterie o dei motori e livello di precisione richiesto. È anche in questa fase che si stabilisce il numero di pezzi necessari: un prototipo unico e un ciclo di produzione da 500 unità richiedono stampanti e materiali diversi, ancora prima che il lavoro di progettazione abbia inizio.

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Criteri di qualificazione

Decidete quale livello di verifica sia necessario per questa parte prima di finalizzare il progetto. Una staffa per un banco di prova potrebbe richiedere solo una scheda tecnica del materiale; un componente strutturale critico per il volo o qualsiasi elemento che rientri nell’ambito di applicazione della NDAA/ITAR richiede controlli di processo documentati e criteri di accettazione definiti a cui poter fare riferimento in seguito. Stabilire questi aspetti in anticipo evita di dover riqualificare il componente dopo che è già stato stampato.

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Progettazione e preparazione dei lavori

Convertire il pezzo in un progetto che si stampi effettivamente bene: regolare lo spessore delle pareti e la geometria in base al processo, quindi impostare l’orientamento, la strategia dei supporti e il nesting in un software di preparazione alla stampa come GrabCAD Print. Le scelte effettuate in questa fase, ovvero il modo in cui il pezzo viene posizionato sul piano di stampa e i punti in cui i supporti lo toccano, determinano direttamente la sua resistenza, la finitura delle superfici e la quantità di Post-processo necessaria in seguito.

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Produzione di stampati

Stampare il pezzo sul sistema più adatto in base alle sue dimensioni, alla sua funzione e alle tolleranze, con il vano materiale o la bobina caricati per quel lavoro specifico. I sistemi industriali di maggiori dimensioni sono progettati per eseguire questa fase in modo autonomo per ore o giorni interi, in modo che la produzione proceda senza che qualcuno debba sorvegliare il processo di stampa.

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Post-processo

Rimuovere i supporti, effettuare la finitura delle superfici secondo le specifiche richieste dal pezzo – da una leggera levigatura fino alla levigatura completa a vapore – e installare eventuali inserti meccanici prima che il pezzo venga sottoposto a qualsiasi fase di assemblaggio. La quantità di lavoro necessaria in questa fase dipende interamente dal pezzo: un dispositivo di fissaggio per utensili potrebbe non richiederne quasi per niente, mentre un alloggiamento destinato al cliente ne richiede molto di più.

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Ispezione e rilascio

Verificare l’adattamento, il funzionamento e la coerenza dimensionale, in base al grado di criticità del componente: una dima viene sottoposta a un rapido controllo, mentre un componente strutturale di volo viene sottoposto a una verifica dimensionale e funzionale completa rispetto ai criteri di accettazione stabiliti in fase di qualificazione. Solo dopo aver superato tale verifica, il componente viene rilasciato per l’assemblaggio.

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Assemblaggio e manutenzione

Installare il componente sulla cellula e, invece di tenere in magazzino una pila di ricambi fisici, conservare in archivio il file digitale certificato, in modo da poter stampare un ricambio su richiesta. Questo è il vero vantaggio in termini di manutenzione rispetto alla produzione tradizionale: lo stock è un file, non una pila di componenti che giace in magazzino perdendo valore.

Cosa cambia davvero quando si internalizza la produzione

Internalizzare la produzione cambia rapidamente i conti: in termini di ore risparmiate, costo per pezzo e numero totale di pezzi necessari.

51%

Riduzione dei tempi di produzione per ogni cellula di drone, grazie all'accorpamento di 6 processi di assemblaggio da banco in un unico processo di assemblaggio industriale (da 136 a 66 ore)

26 al giorno

Droni prodotti per ogni stampante H350®, al costo stimato di 17 dollari per drone

350+

Il gruppo General Atomics ha definito i programmi ufficiali relativi alle parti di produzione per UAV del gruppo 4/5

circa 4 milioni di dollari

Risparmio stimato sui costi annuali della manodopera derivante dal passaggio dalla tecnologia FFF alla tecnologia FDM Stratasys prodotta negli Stati Uniti

 

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Progettata per programmi che non possono connettersi a Internet aperto

La maggior parte delle stampanti 3D utilizzate per la produzione di componenti per droni presuppone una connessione Wi-Fi e una dashboard cloud. I programmi governativi e di difesa relativi ai droni solitamente non possono consentirlo. L'F900® utilizza ProtectAM e soddisfa i requisiti STIG del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (DoD), pertanto opera su una rete chiusa senza rinunciare a nessuna capacità produttiva.

Quale tecnologia di stampante 3D con drone fa al caso tuo?

Stampanti 3D per la produzione rapida di parti di produzione per droni

Quando il collo di bottiglia è rappresentato dal numero di pezzi che si riesce a produrre in una settimana, la produttività e il costo per pezzo contano più di qualsiasi singola specifica tecnica. Questi tre sistemi sono progettati per funzionare in modo autonomo e sostituire i materiali senza bisogno di riavviarsi.

FDM®   SAF      

 

Motivo: produttività e costo per pezzo.

Stampanti 3D per la progettazione di precisione di droni

Quando il componente è piccolo e la tolleranza è fondamentale — il corpo di un connettore, un attacco per lenti, una guarnizione — la finitura delle superfici e la gamma di materiali determinano se il componente si adatta al primo tentativo o solo al quinto.

FDM®   P3™ DLP   SLA  

 

Motivo: tolleranze, finitura delle superfici e gamma di materiali per applicazioni ingegneristiche.

Stampanti 3D per la prototipazione personalizzata di droni

Nelle prime fasi di un progetto, il design cambia quotidianamente e il materiale deve adattarsi di conseguenza. Questi sistemi consentono di passare rapidamente dai materiali di fase concettuale a quelli per le prove funzionali, con una rapidità tale da stare al passo con il team di progettazione, senza rallentarlo.

FDM®          

 

Motivo: rapidi cambi di materiale e iterazioni pronte per i materiali compositi.

FDM®   SAF      

 

Motivo: produttività e costo per pezzo.

FDM®   P3™ DLP   SLA  

 

Motivo: tolleranze, finitura delle superfici e gamma di materiali per applicazioni ingegneristiche.

FDM®          

 

Motivo: rapidi cambi di materiale e iterazioni pronte per i materiali compositi.

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Quanto costa davvero una stampante 3D per droni

Non è il prezzo di listino della stampante a determinare il costo, bensì il costo per pezzo. Una H350® che produce parti SUAS dei gruppi 1-2 ha un costo medio compreso tra 15 e 20 dollari per drone, con una produzione di circa 24 droni al giorno — e questo divario non fa che aumentare all’aumentare dei volumi: un programma da 30.000 unità all’anno richiede circa 300 sistemi industriali, mentre una flotta di stampanti desktop ne richiederebbe oltre 6.600. Contattateci per discutere della combinazione di stampante e materiali più adatta al vostro numero di pezzi.

Confronto tra stampanti 3D per droni

La migliore stampante 3D per droni dipende dal componente. Confronta tutti i 14 sistemi in base alla tecnologia, al Volume di costruzione e ai materiali.

Stampante Tecnologia Volume di costruzione Materiali principali  Ideale per (droni) Percorso 

F870™

FDM 1.000 x 610 x 610 mm
(39,4 x 24 x 24 pollici)
FDM® Nylon 12CF, ASA, ABS-M30, FDM® ABS Draft Grandi sezioni di cellula ad ala fissa in un unico pezzo e grande attrezzaggio per droni in nylon rinforzato con fibra di carbonio. Visualizza →

F3300®

FDM 600 x 600 x 800 mm
(23,6 x 23,6 x 31,5 pollici)
ASA, PC, FDM® Nylon 12CF, resina ULTEM™ 9085 Produzione in serie di parti di produzione per droni al minor costo unitario. Visualizza →

F900®

FDM 914 x 610 x 914 mm
(36 x 24 x 36 pollici)
Resina ULTEM™ 9085/1010, Antero™ 800NA PEKK, FDM® Nylon 12CF/12, ASA, PC, PPSF Parti strutturali certificate per il volo in ULTEM™ 9085 e programmi di droni per la difesa. Visualizza →

Fortus® 450mc

FDM 406 x 355 x 406 mm
(16 x 14 x 16 pollici)
ULTEM™ 9085/1010, Antero™ 800NA, FDM® Nylon 12CF/12, ST-130, PC, PC-ISO, varianti di ABS Componenti per droni di livello ingegneristico realizzati con la più ampia gamma di materiali in un unico sistema. Visualizza →

F370®CR

FDM 355 x 254 x 355 mm
(14 x 10 x 14 pollici)
ABS-CF10, FDM® Nylon-CF10, ABS-M30, ASA, FDM® TPU 92A, ABS-ESD7, PC-ABS, Diran™ 410MF07 Bracci per droni in fibra di carbonio, staffe e sistemi di serraggio senza lavorazione meccanica. Visualizza →

Neo®800+

SLA 800 x 800 x 600 mm
(31,50 x 31,50 x 23,62 pollici)
Resina Open 355 nm — Somos® PerFORM/Taurus/WaterShed XC 11122/Element Superfici aerodinamiche ampie e lisce e modelli di droni per galleria del vento.  Visualizza →

Neo®450s

SLA 450 x 450 x 400 mm
(17,72 x 17,72 x 15,75 pollici)
Resina Open 355 nm — Somos® PerFORM/WaterShed XC 11122/Element Carichi utili per droni ad alta definizione, alloggiamenti per ottiche e sensori.  Visualizza →

H350®

SAF 315 x 208 x 293 mm
(12,40 x 8,18 x 11,53 pollici)
SAF® PA11, SAF® PA12, SAF® PA12 GB Volumi di produzione di robusti involucri in nylon per droni, staffe e canaline.  Visualizza →

Origin® Two

P3™ DLP 192 x 108 x 370 mm Resine P3™ DLP ad alte prestazioni — rigide, resistenti ad alta temperatura, elastomeriche Ottiche di precisione per droni, connettori e guarnizioni elastomeriche. Visualizza →

I nostri esperti ti aspettano

Trova la stampante giusta per il tuo programma di droni

Descrivici il componente che stai cercando di realizzare. Un ingegnere applicativo Stratasys ti indicherà la stampante, il materiale e i tempi di produzione più adatti alle tue esigenze.

Utilizzata dalle aziende manifatturiere che producono droni e sistemi UxS e che stanno internalizzando la produzione, dal primo prototipo ai programmi di serie.

SSYS Drones EQ Bianco

Hai bisogno di maggiore capacità senza acquistare una stampante? Realizzeremo il componente per te

Stratasys Direct produce componenti per droni e UAV su richiesta, sia per parti prototipo che per parti di produzione. Ricorrete a questo servizio quando non disponete di una stampante, quando i vostri sistemi sono al massimo della capacità o quando il componente richiede un materiale o un’opzione di Post-processo che non avete a disposizione internamente.

I marchi 9085, 1010 e ULTEM™ sono utilizzati su licenza concessa da SABIC, dalle sue affiliate o dalle sue controllate