3D打印技術(shù)可以應(yīng)用于無人機(jī)的制造,早已有企業(yè)進(jìn)行過成功的嘗試。在2015年11月迪拜航空展上,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(jī)將。3D打印技術(shù)應(yīng)用在無人機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域有以下幾個作用:
1、時效性更高
3D打印技術(shù)在無人機(jī)領(lǐng)域多應(yīng)用于原型機(jī)設(shè)計環(huán)節(jié),可以快速、低成本地制作原型機(jī)。
無人機(jī)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(jī),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(jī)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(qiáng)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(jī),團(tuán)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(jī)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(jī)僅用4個月,成本大約2000美元?!鄙a(chǎn)周期的縮短是顯而易見的。
2、經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)
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(yùn)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(jī)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(yùn)營成本。
3、制造復(fù)雜零件成本優(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(jī)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。
無人機(jī)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(jī)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(jìn)零部件得以生產(chǎn)。
4、材料選擇的多樣性
傳統(tǒng)的制造機(jī)器在切割或模具成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起,而隨著多材料3D打印技術(shù)的發(fā)展,我們有能力將不同原材料融合在一起。以前無法混合的原料混合后將形成新的材料,這些材料色調(diào)種類繁多,具有獨特的屬性或功能。
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