Impresión 3D para drones

La impresión 3D con polímeros permite una iteración más rápida del diseño, plazos de entrega más cortos (hasta un 70 % más rápidos), piezas más ligeras gracias a las estructuras reticulares y la optimización topológica, y la producción bajo demanda de componentes complejos y personalizados para UAV sin los costos generales de las herramientas de producción.  

Los componentes estructurales, como fuselajes, alas, soportes de motor y tren de aterrizaje; los elementos funcionales, como protectores de hélices y soportes de cardán; y las carcasas protectoras, incluidas las compartimentos de baterías y las carcasas de sensores, son muy adecuados para la impresión 3D con polímeros de grado aeroespacial. 

Los materiales utilizados para imprimir en 3D piezas de UAV varían en función de la función y las especificaciones de diseño de la pieza. Entre los materiales más comunes se encuentran una gama de polímeros que incluyen termoplásticos de ingeniería como ASA y nailon, hasta plásticos de alto rendimiento como ULTEM™ (PEI), Antero (PEKK) y nailon reforzado con fibra de carbono.

La capacidad de crear estructuras internas optimizadas y consolidar múltiples piezas reduce significativamente el peso al tiempo que proporciona la resistencia suficiente, lo que se traduce en un mayor alcance de vuelo, una mayor capacidad de carga útil y una mayor duración de la misión. 

Sí, las piezas impresas con polímeros de grado aeroespacial ofrecen resistencia al calor, durabilidad química, resistencia mecánica y, en algunos casos, absorción de impactos, lo que las hace adecuadas para una variedad de entornos de misión de UAV, desde desiertos hasta condiciones marítimas.  

Cada tecnología de impresión 3D es capaz de producir piezas para UAV de muy alta calidad funcional que cumplen con las especificaciones del fabricante. Sin embargo, desde el punto de vista estético o del acabado superficial, cada tecnología presenta sus propias ventajas y limitaciones. Las tecnologías FDM y SAF dan como resultado piezas con un acabado más texturizado. Las tecnologías SLA, P3 y PolyJet producen piezas con una superficie mucho más lisa.

Para tiradas de volumen bajo a medio y prototipos, la impresión 3D reduce o elimina los costos iniciales de herramientas y el desperdicio de material en comparación con el mecanizado CNC o el moldeo por inyección. Esto la hace económicamente favorable, especialmente para piezas de UAV personalizadas o en lotes pequeños. 

Las piezas se pueden diseñar, imprimir y probar en cuestión de horas o días, dependiendo de su tamaño y complejidad, lo que acelera significativamente los ciclos de desarrollo y permite una rápida iteración basada en las pruebas de vuelo y la retroalimentación sobre el rendimiento. 

Sí, las impresoras 3D portátiles y desplegadas permiten a los operadores producir piezas de repuesto, como hélices, soportes y cubiertas, in situ, lo que minimiza el tiempo de inactividad y reduce la dependencia de las cadenas de suministro centralizadas.

Entre las prácticas de diseño importantes se incluyen la consolidación de ensamblajes de varias piezas para reducir el peso y las vías de fuga, el uso de estructuras de nervaduras y celosías en lugar de construcciones sólidas para aumentar la rigidez, la orientación de la construcción de filamentos FDM a lo largo de las vías de carga, la adición de características de drenaje/ventilación para vehículos terrestres y marítimos, y la validación de los diseños con pruebas de vibración y térmicas.