面向无人机制造领域的 3D 打印解决方案

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“在乌克兰,Formlabs Fuse 打印机所用的粉末量占我们全球粉末用量的约 10%,这证明了低成本的颠覆性 3D 打印技术在快速变化的环境中可占据主导地位。”

Maxim Lobovsky
Formlabs 联合创始人兼首席执行官

3D 打印与传统无人机制造

传统无人机制造受限于昂贵的模具、劳动密集型复合材料铺层以及 CNC 加工的几何限制。而 3D 打印技术可消除这些障碍,实现:

几乎无限的设计自由度

坚固轻便的机架及几何结构(难以用模具成型或通过机械加工制成)

加快上市速度

无需模具备货时间或最小订购量即可进行小批量生产

现场可修复操作

经济实惠、易于使用的打印机,确保无人机在各类场景执行飞行任务

选择与 Formlabs 合作 3D 打印无人机的原因

迭代提速、成本降低、自主可控-打印机简便易用、兼容量产级材料,同时支持 ITAR 合规

实现规模化生产,而非增加管理成本,同时将单件成本降低 50%。

高产量,低成本

每次 Fuse X1 打印可生产 20 个无人机框架,单价为 59 美元,而外包生产的单价为 239 美元,传统 SLS 的单价为 115 美元。

浏览无人机生产实践

从初代原型到规模化量产,众多客户信赖 Formlabs,可按照进度,在内部实现适航部件从设计到投产的全流程把控。

案例研究:BORESIGHT

这家澳大利亚制造商最初使用 FDM,后期转向工程级 SLS,几乎在内部打印了所有部件,将手动后处理工作减少了 80%,并赢得了数百万美元的国防合同。

案例研究:FREEFLY

Freefly 的电影和工业无人机可在极端条件下承载高达 35 磅的有效载荷;该团队使用 Fuse 系列打印机快速制造 Alta X Gen2 等型号的原型并加以迭代。

案例研究:NAKAI ROBOTICS

该公司为全球最大的航运公司制造自主船体清洁水下机器人,利用 3 台 Fuse SLS 打印机打印最终用途部件,预计可将船舶的燃油成本降低 10% 至 15%。

案例研究:ORQA

FPV 无人机制造商 ORQA 使用 Fuse 1+ 在内部自主生产飞行部件,当日即可获取成品部件,搭建自主可控供应链,无需等待模具更换。

备受全球无人机创新者的信赖

Northrop Grumman 标志
AV 标志
洛克希德马丁标志
Anduril 标志
美国空军标志
halsing 标志
blue origin 标志
leonard 标志

全套无人机 3D 打印解决方案

Fuse X1

生产规模(每年超 4000 个无人机机身)

Fuse 1+ 30W

桌面级量产就绪尼龙 3D 打印方案

 

Form 4 系列

用于制造水密外壳和密封外罩的 SLA

适用于制造无人机的多功能 3D 打印材料

Formlabs SLS 粉末和 SLA 树脂轻巧耐用,耐受环境变化,适用于无人机应用。

全能型

Nylon 12 Powder

推荐的无人机应用:

机架/底盘
臂套
安装支架

主要特点

高尺寸精度
耐用、轻便
环境稳定性
高延展性

 

柔性和减震

TPU 90A Powder

推荐的无人机应用:

相机云台支架
马达减震器
起降垫

主要特点

卓越的抗撕裂强度
断裂伸长率高
可调节软度

 

3D 打印无人机部件

与 ABS 相当

Tough 2000 Resin

推荐的无人机应用:

相机支架
有效载荷外罩

主要特点

强度和刚度类似于 ABS
能量吸收
耐高温

玻璃填充支座

Rigid 10K Resin

推荐的无人机应用:

固定翼机身
空气动力学整流罩

主要特点

刚度极高
空气动力学表面
耐热/耐化学腐蚀

 

比较 3D 打印无人机生产路径

Fuse 系列无需支撑结构即可打印轻质耐用的最终用途无人机部件,而 Form 系列则可打印各向同性、水密性、细节丰富的部件,非常适合密封电子外罩和有效载荷外壳。

从桌面级 FDM 入门

价格实惠,适合快速制作实物模型,但在用于飞行时存在风险。热熔层会形成一个薄弱垂直轴,在飞行振动下容易分层;复杂设计则需要繁琐的支撑去除流程。

内部使用 Formlabs 产品

Fuse 系列无需支撑结构即可打印轻质耐用的最终用途无人机部件,而 Form 系列则可打印各向同性、水密性、细节丰富的部件,非常适合密封电子外罩和有效载荷外壳。

常见问题解答

Formlabs SLS 粉末和 SLA 树脂旨在承受无人机在户外作业时所面临的冲击、振动、、化学品腐蚀和紫外线照射,因此适用于最终用途部件,而不仅仅是用作原型。

两者均可。单次 Fuse X1 成型可以处理 5 英尺翼展的固定翼飞机、20 个约 1 英尺的四轴无人机或 100 多个纳米级无人机。Formlabs 的无人机客户 ORQA 使用其 Fuse 系列打印机每年可生产数千个最终用途部件。

可以。Formlabs 打印机无需云连接,可完全离线运行,因此打印数据和部件文件永远仅存在于设施中。

可以。入门价格低于 4K,SLA 打印机可装入 Pelican 箱中,您可以在需要时立即生产工业品质部件。

可以。SLS(选择性激光烧结)粉末和 SLA 工程树脂通常用于最终用途的无人机外壳、支架和结构组件。FDM 部件通常仅限于原型制造和非承重应用。

FDM 用于原型制造和低应力部件。SLA 和 MSLA 用于复杂的高度精细部件、UUV 的水密性外壳以及刚性空气动力学机身。SLS 是最终用途结构部件的首选工艺,原因在于其具有出色的抗冲击性、拉伸强度和设计自由度。

AM 可按需生产备件,消除传统制造中的最小订购量和漫长的备货时间。操作人员可以存储数字文件而非物理库存,并根据需要打印部件。

最大的节省在于模具制造:增材制造部件不需要模具或固定装置,因此可以省去注射成型和 CNC 设置所需的六位数前期投资(例如,Formlabs 的一位客户避免了 10 万欧元的模具制作费用)。

对于机架和结构部件,SLS 粉末是标准答案:Nylon 12 Powder 用于通用机架和支架,Nylon 12 Tough Powder 用于易受冲击的防撞架和马达支架,碳纤维填充的 Nylon 11 CF Powder 用于在最小重量下实现最大刚度。对于外壳和外罩,大幅面 SLA 树脂更适合-生产细节丰富的防水部件,这也是团队使用 Form 4L 制作密封电子外壳和有效载荷外罩的原因。最终,正确的选择取决于每个部件所承受的载荷和所处环境。