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關(guān)于3D打印與無人機的那些事兒,你知道多少?

發(fā)布日期:2016-10-30??來源:無人機那點事我要投稿我要評論
早前的迪拜航空展上,美國無人飛行器制造商AuroraFlightSciences和3D打印公司Stratasys聯(lián)合推出了世界首架3D打印噴氣式無人機,航速可達241km/h。它的面世也意味著人類3D打印的技術(shù)又上了一個臺階。這駕高速無人機翼展3米,重量15千克,由Aurora設(shè)計,Stratasys生產(chǎn)。據(jù)了解,該3D打印無人機80%的組件都是借助熔融沉積造型術(shù)(FDM)制造,機身則用尼龍材料打印而成,發(fā)動機排氣管則為金屬,耐熱性能好。

3D打印與無人機


3D打印技術(shù)在無人機生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)初現(xiàn)崢嶸。充分利用3D打印技術(shù)的優(yōu)點、盡量規(guī)避其風(fēng)險將成為重中之重。本文將以此為出發(fā)點,從3D打印技術(shù)的優(yōu)缺點分析其在無人機生產(chǎn)領(lǐng)域的作用。

3D打印技術(shù)用于無人機產(chǎn)業(yè)的4大優(yōu)勢:


1.時效性

3D打印技術(shù)在無人機領(lǐng)域多應(yīng)用于原型機設(shè)計環(huán)節(jié),可以快速、低成本地制作原型機。

無人機設(shè)計需要多次迭代,而傳統(tǒng)的加工與裝配工藝在這樣的反復(fù)迭代過程中將耗費大量人力物力財力與時間。而完全不需開模的3D打印技術(shù)大大縮短了迭代周期,可快速制造、驗證原型機,加速了產(chǎn)品從設(shè)計到實際使用的時間間隔,提升了企業(yè)的效率。驗證后的原型機也可用于展示,這就大大加快了產(chǎn)品面市速度,由此也增強了企業(yè)競爭力。

2012年弗吉尼亞大學(xué)研制出第三架3D打印飛機,團隊工程師大衛(wèi)-舍弗爾稱:“以前光設(shè)計建造一個塑料渦輪風(fēng)扇發(fā)動機就需要兩年時間,成本約25萬美元。但使用3D技術(shù),設(shè)計和建造這架飛機僅用4個月,成本大約2000美元。”生產(chǎn)周期的縮短是顯而易見的。

2.經(jīng)濟性

3D打印“加法”的生產(chǎn)方式?jīng)]有切割、磨削、腐蝕等;“減法”流程,實現(xiàn)原材料“需要多少用多少”,大大提高利用率,控制廢料的產(chǎn)生;“一次成型”省去了模具、夾具和加工工具的費用;“本地化”生產(chǎn)模式省去了廠房和生產(chǎn)線的前期投入,以及中間的運輸儲存成本。

CrucibleIndustrialDesign公司為空客A380上853個座位3D打印了帶扣,每個帶扣比傳統(tǒng)鋼制帶扣質(zhì)量減少85g,按飛機全壽命每減1kg可省45000L燃油計算,這會節(jié)省330萬L燃油,價值2億歐元的運營成本。

3.制造復(fù)雜零件優(yōu)勢明顯

就傳統(tǒng)制造而言,物體形狀越復(fù)雜,制造成本越高。對3D打印機而言,制造形狀復(fù)雜的物品成本不增加,制造一個華麗的形狀復(fù)雜的物品并不比打印一個簡單的方塊消耗更多的時間、技能或成本。

3D打印與無人機

無人機產(chǎn)業(yè),其所需要的加工精度、零件的復(fù)雜程度非常的高。而有一些零件(例如:截面為橢圓形的機翼、金屬部件的中空或多孔(蜂巢)結(jié)構(gòu),如上圖)是傳統(tǒng)加工工藝無法制造出來的。3D打印技術(shù)的出現(xiàn),使得這些先進零部件得以生產(chǎn)。
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