Construya, adapte y amplíe más rápidamente a medida que cambian los requisitos de las misiones y de los operadores. Fabrique internamente con impresoras 3D de Stratasys, colabore con Stratasys Direct para la producción de piezas en EE. UU. o combine ambas opciones para lograr un equilibrio entre control, flexibilidad y capacidad.
Los programas de Defensa UxS rara vez se quedan estancados. Los comentarios de los operadores, los cambios en la carga útil y la evolución de los perfiles de misión pueden generar nuevos requisitos de configuración, sustitución y producción. Los equipos deben seguir gestionando el SWaP (tamaño, peso y potencia), las condiciones de funcionamiento previstas, el control de la configuración, el cumplimiento normativo, la trazabilidad, el coste y el calendario de puesta en servicio.
La fabricación aditiva con polímeros puede acortar el ciclo de «construir-probar-mejorar», reducir la dependencia de utillaje fijo y facilitar una transición controlada desde prototipos relevantes para la producción hasta piezas con calidad de producción al ritmo requerido.
REQUISITOS MEDIOAMBIENTALES
El entorno de
la misión y la vida útil pueden modificar los requisitos principales, entre los que se incluyen la temperatura, la humedad, la estanqueidad, la exposición a sustancias químicas, la radiación UV, las pruebas FST y la desgasificación. Diseñar más allá de las necesidades reales de servicio puede aumentar el coste, el peso y la complejidad sin aportar valor añadido a la misión.
Solución
: Evaluar los materiales en función de la exposición real. Entre las opciones posibles se incluyen la resina ULTEM™ 9085 para cumplir los requisitos aplicables de FST, térmicos y químicos; AIS™ Antero® 800NA para alta resistencia al calor y a los productos químicos, y baja desgasificación; y los materiales P3™ DLP para requisitos específicos de rayos UV, agua, productos químicos y temperaturas elevadas.
MECÁNICA
Los componentes de los UAV de Challenge
Defense deben encontrar un equilibrio entre masa, rigidez, durabilidad, rendimiento aerodinámico y ritmo de producción. Es posible que el hardware del cardán del sensor también deba mantener una alineación estable en condiciones de vuelo dinámicas.
Solución
: Entre los posibles puntos de partida se incluyen el FDM® Nylon 12CF™ para piezas de alta rigidez y el P3™ Deflect™ 110 para carcasas de sensores o cardanes de precisión que requieran alta rigidez, resistencia térmica y estabilidad dimensional. La selección final depende de las cargas, la geometría, el entorno, la cantidad y la homologación.
PROGRAMA
Reto
: Un prototipo satisfactorio no garantiza que las piezas puedan fabricarse, inspeccionarse, documentarse, entregarse y aceptarse en la cantidad, el plazo y el nivel de calidad requeridos. Los clientes del sector de la defensa también pueden evaluar si el equipo de producción es capaz de pasar de fabricar unas pocas unidades a cientos o miles sin perder el control de la configuración.
Solución
: Defina primero la vida útil, la cantidad, el ritmo de producción, la cadencia de los cambios de diseño y el plan de transición a la producción. A continuación, establezca la ruta completa, incluyendo el proceso, las operaciones posteriores, la inspección, la trazabilidad, la documentación y la entrega, utilizando capacidad interna, subcontratada o híbrida según sea necesario.
ELECTRICIDAD
Los recintos para la electrónica y la aviónica de los UAV de Challenge
pueden necesitar propiedades disipadoras de electricidad estática y protección frente a las interferencias electromagnéticas (EMI) y de radiofrecuencia (RFI), sin dejar de ser ligeros y con espacio suficiente para los conectores y otros componentes integrados.
Solución
: Entre las posibles opciones se encuentra el AIS™ Antero® 840CN03 cuando se requieren prestaciones ESD, alta resistencia térmica y química, y baja desgasificación. También se puede evaluar el blindaje aplicado contra interferencias electromagnéticas (EMI) y de radiofrecuencia (RFI) para carcasas fabricadas mediante impresión 3D.
Las aplicaciones que se indican a continuación son ejemplos y deben considerarse puntos de partida. La selección definitiva del proceso, el material y la ruta de fabricación depende de las cargas, el entorno operativo, la cantidad, la inspección y los requisitos de homologación.
| Aplicación | Piezas típicas | Opciones tecnológicas y de materiales | Por qué es la solución adecuada | Recorrido |
| Sistemas de carga útil y sensores | Carcasas para sensores y cardanes, carcasas para carga útil, soportes para cámaras, soportes para equipos de radio, interfaces modulares para carga útil |
Origin® Two con resina P3™ Deflect™110; F900® con materiales FDM® de alto rendimiento |
Admite cambios de configuración en cargas útiles, sensores, equipos de radio e interfaces, con opciones de materiales que aportan rigidez, estabilidad térmica, precisión dimensional, resistencia química y resistencia a la exposición a los rayos UV | |
| Sistemas de aviónica y eléctricos | Cajas de aviónica, compartimentos de baterías, canaletas para cables y conductos | F900® con AIS™ Antero® 840CN03 o AIS™ Antero® 800NA | Protección contra descargas electrostáticas (ESD) con AIS™ Antero® 840CN03 cuando sea necesario; alta resistencia al calor y a los productos químicos, tenacidad y baja desgasificación gracias al material Antero® validado adecuado. | |
| Interfaces estructurales | Accesorios para carga útil, soportes, fijaciones rígidas, conectores | F3300® o F900® con FDM® Nylon 12CF™ | Alta rigidez y relación resistencia-peso para interfaces estructurales rígidas y utillaje | |
| Componentes aerodinámicos y del fuselaje | Conductos, carenados, tapones, cubiertas, superficies aerodinámicas seleccionadas y estructuras del fuselaje | F900® con resina ULTEM™ 9085 o AIS™ Antero® 800NA; Origin® Two con LOCTITE® 3D 3955 FST para componentes más pequeños | Geometría compleja y ligera con opciones FST, de alta temperatura o de resistencia química | |
| Componentes fabricados en serie | Cubiertas, clips, protecciones, carcasas pequeñas, componentes protectores | H350® con polvo Stratasys® High Yield PA11 o polvo SAF™ PA12 | PA11 para resistencia al impacto y a la fatiga; PA12 para una producción en serie precisa, duradera y rentable | |
| Utillaje y mantenimiento | Dispositivos de montaje, guías de taladrado, herramientas de reparación, piezas de recambio | FDM®, SAF®, P3™ o un proceso Stratasys Direct® seleccionado para la aplicación | Cambios rápidos de geometría, inventario digital, revisiones controladas y flujos de trabajo de producción repetibles |
Algunas geometrías sencillas y comunes, piezas estables fabricadas en grandes volúmenes o aplicaciones con requisitos específicos de rendimiento y homologación pueden fabricarse mejor de otra forma. La respuesta correcta depende de la aplicación. Nuestro equipo puede ayudarle a determinar si la fabricación aditiva merece un análisis más detallado para la pieza final, el utillaje, la producción puente u otra fase del proceso de fabricación.
Talk to an ExpertReto
: Ampliar la fabricación aditiva, pasando de aplicaciones aisladas a una capacidad de producción repetible, al tiempo que se mantiene el control de calidad, la homologación y la estandarización necesarios para los programas de aeronaves no tripuladas.
Solución
: GA-ASI creó un ecosistema de fabricación aditiva híbrido y por fases que combina sistemas FDM de Stratasys propios con socios contrastados, como Stratasys Direct, con el respaldo de casos de negocio de aplicaciones y un centro de excelencia específico.
Reto
: Aurora Flight Sciences se propuso demostrar la rapidez con la que un equipo podía pasar del diseño y la producción al vuelo con un UAV propulsado por reactores y con vectorización de empuje. La aeronave requería un fuselaje rígido y ligero, un control preciso del centro de gravedad y materiales adecuados para condiciones de funcionamiento exigentes.
Solución
: Aurora y Stratasys combinaron las impresoras 3D Fortus® con las capacidades de sinterización por láser y sinterización directa de metal por láser de Stratasys Direct Manufacturing. La optimización topológica, la consolidación de piezas y la colaboración con GrabCAD ayudaron al equipo, formado por seis ingenieros, a fabricar 26 de los 34 componentes de la aeronave mediante fabricación aditiva.
Las marcas registradas 9085, 1010 y ULTEM™ se utilizan bajo licencia de SABIC, su filial o su empresa subsidiaria
DVIDS / Información visual de las Fuerzas Armadas de EE. UU. La aparición de información visual del Departamento de Guerra de EE. UU. (DoW) no implica ni constituye el respaldo del DoW
