3D 인쇄 익스트림 드론

이 3DPrint.com 기사는 요전에 나에게 전달되었습니다. 중국 남극 연구팀이 지구 바닥에 존재하는 얼어붙은 황무지에서 탐험하고 있던 풍경에 대한 데이터를 수집하는 데 도움이 되도록 3D 인쇄된 드론을 가져온 이야기입니다. 기사 자체는 훌륭하며 전체 드론이 어떻게 한 달 만에 설계되었고 인쇄하는 데 15일이 걸렸는지에 대해 이야기합니다.

한편, 탐사의 주요 인물 중 한 명인 Liang Jianhong 교수는 3DPrint.com에 탄소 섬유 부품용 금형 세트를 만드는 데 3개월이 걸리고 3D보다 탄소 섬유로 생산하는 데 20배 더 많은 비용이 든다고 말했습니다. 3D 프린팅이 개발 팀에 제공할 수 있는 비용 및 시간 절약의 엄청난 이점을 보여줍니다.

즉, 강도와 가벼움을 모두 요구하는 기능 부품을 생산하기 위해 3D 프린터를 사용하는 것에는 단점이 있습니다. 상대적으로 말하자면 플라스틱은 강도가 상당히 낮고 무게가 높습니다. 확실히 탄소 섬유나 발사 근처에는 없습니다. 나무.

따라서, 작업 모델을 개발할 때 이 중국 팀은 가해지는 하중을 견딜 수 있을 만큼 충분히 강한 플라스틱 구조를 설계하는 데 그 무게를 두어야 했기 때문에 일부 페이로드/성능 기능을 희생해야 했을 가능성이 큽니다. 탄소의 주요 이점 중 하나는 기존 알루미늄 부품과 동일한 강도로 엄청난 중량 절감 효과를 얻을 수 있다는 것입니다. 보잉이 787 구조의 50%가 첨단 복합 재료로 제작된 787을 설계한 이유 중 하나입니다(출처). .

중국 팀은 이 차량을 생산하는 놀라운 일을 했습니다. 운송을 위해 접을 뿐만 아니라 빠르게 날 수 있을 뿐만 아니라(최대 속도 24mph), 카메라를 휴대하고 화씨 5~4도 정도의 온도를 견딜 수 있습니다. 그러나 탄소/플라스틱 복합 재료를 사용하여 어떤 종류의 추가 기능이나 성능을 얻을 수 있었는지 궁금합니다. 우리는 결코 알 수 없지만 흥미로운 사고 실험입니다.

인쇄된 부품을 위한 복합 보강재 이전에는 3D 프린터로 만든 모든 것이 미션 크리티컬한 강도 수준으로 신뢰하기에는 위험합니다. 그러나 이러한 강화를 통해 보다 구조적이거나 미션 크리티컬한 응용 프로그램에 대한 문이 열립니다.

현재 많은 항공기와 일부 드론은 복잡한 다중 부품 어셈블리로 제작됩니다. 이러한 설계를 단순화하고 단일 부품으로 병합함으로써 얻을 수 있는 비용 및 중량 절감은 엄청날 것입니다. 무인 차량뿐만 아니라 반구조 부품에 복합 강화 부품을 사용할 가능성을 고려할 수 있는 시점에 도달했습니다.

그러나 현재로서는 드론 산업 및 고강도 응용 분야에서 무게가 매우 중요한 기타 분야에서 이러한 경량 초강력 부품의 이점을 가장 많이 누릴 수 있습니다. 우리는 많은 차량 설계의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 비싸거나 복잡한 지그 및 어셈블리 또는 사출 성형 기계 없이도 새로운 차량을 소량 생산할 수 있습니다. 그것에 대해 생각해보십시오. 순수한 플라스틱은 너무 무겁고 너무 약하기 때문에 나무, 금속 또는 pulltruded 막대로 고정 날개 항공기의 날개 구조와 날개를 만들어야 합니다. 하지만 복합 보강재를 사용하면 확실히 창의력을 발휘할 수 있는 기회가 더 많아집니다.

따라서 다음에 드론을 가혹한 환경이나 까다로운 사용 사례로 가져가는 것을 고려할 때 개발 과정에서 프린터를 사용하여 얻을 수 있는 이점을 고려하고 가능한 한 어떤 종류의 고성능 옵션을 사용할 수 있는지 생각해 보십시오. 몇 주가 아닌 몇 시간 만에 복잡하고 강력한 부품을 만들 수 있습니다. 복합 보강재를 사용하면 인쇄된 부품을 사용하여 부품을 복잡하고 강하게 만들 수 있습니다.