UAVの積層造形技術は幅広い応用範囲を持ち、固定翼機、マルチロータードローン、VTOL(垂直離着陸)ハイブリッドプラットフォームを問わず、製造業者が重量、空力特性、耐久性、機能性を最適化することを可能にします。
以下は、ドローンメーカーが採用する3Dプリント応用例およびUAV用3Dプリント部品の抜粋である。その可能性は、利用可能な材料の性能とUAV設計者の創造力によってのみ制限される。
利点:
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ストラタシス社の3Dプリンターは、5つの独自の積層造形技術と統合ソフトウェアエコシステムにより、コンセプトモデルや空力試験から飛行用ハードウェアやスペアパーツの製造に至るまで、UAV生産のあらゆる段階をサポートする柔軟性を提供します。
これらの3Dプリント技術とプリンターを組み合わせることで、メーカーは風洞モデルから機能性プロトタイプ、飛行可能な部品に至るまで、UAV用途に最適なツールを選択する柔軟性を得られます
Produce highly accurate 3D printed parts, with repeatability, and reliable performance from the best industrial FDM 3D printer on the market. A favorite within Aerospace, Automotive, and Industrial Manufacturing.
F770 FDM 3Dプリンターは、Stratasys FDMシステムの中で最大級の造形ボリュームを提供します。13立方フィートを超える造形体積と、Stratasys FDM 3Dプリンターの中で最も広い造形室(X方向)を備えたF770は、大型部品や小部品の大量アソートメントを造形可能です。
F190CR複合材3Dプリンターは、カーボンファイバーと工業用グレードの熱可塑性樹脂を提供し、強固なワーク保持治具、工具、部品を製造します。この複合材対応プリンターファミリーは、一般製造業、自動車、航空宇宙、鉄道、教育、医療など、より要求の厳しい産業分野において、信頼性の高いカーボンファイバー3Dプリントを実現します。
カーボンファイバー3Dプリントによる機械加工の補完。F370CR複合材3Dプリンターは、カーボンファイバーと工業用グレードの熱可塑性樹脂を提供し、強固なワーク保持治具、工具、部品を製造します。
本プリンターは、カーボンファイバー、熱可塑性ポリウレタン、その他のエンジニアリンググレード熱可塑性樹脂など、多様な素材を選択可能です。F370を使用すれば、迅速かつ容易な素材交換、十分な造形容積、信頼性の高いプリント結果を組み合わせ、オフィスや工場現場に適した正確で再現性の高い3Dプリントを実現します。
Neo 3Dプリンターは、滑らかな仕上げで精密かつ再現性の高い部品を製造し、後処理を最小限に抑え、ワークフローを加速します。大型フォーマットの生産から詳細なプロトタイピングまで、要求の厳しいプロジェクトも容易に処理します。
J850 Primeは、従来モデルを製作するのに要する時間のわずか20%でフルカラーモデルの3Dプリントを実現します。これにより設計判断が迅速化され、設計の反復回数を削減し開発コストを抑えることで、市場投入までの時間を短縮します。
UAVの設計と製造には、軽量性能と卓越した強度、耐久性、環境耐性を両立する材料が求められます。ストラタシスは、航空宇宙用途で実績のあるエンジニアリング熱可塑性樹脂およびフォトポリマーの包括的なカタログを提供しています。これらの材料は、プロトタイピングやテストから飛行可能な最終用途部品に至るまで、UAV製造用途において信頼性の高い性能を発揮します。
先進的なストラタシス製プリンターと組み合わせることで、これらの材料はUAVメーカーが設計要件(軽量化、耐久性向上、飛行可能な信頼性など)を満たす部品の設計・製造を可能にします。
これらの汎用性の高い材料は、UAV開発用金型、プロトタイプ、生産部品に適した優れた機械的特性と熱的特性を提供します。ABSやASAなどの熱可塑性樹脂、工業用ナイロン、機能性プロトタイプに適した耐久性のあるフォトポリマーなど、多様な選択肢をご用意しています。
無人航空機(UAV)の部品がより厳しい基準を満たす必要がある場合、特殊材料は弾性、難燃性(FR)、炎・煙・毒性(FST)適合性、静電気放散(ESD)などの特性を提供します。
これらの特殊材料は、高温、過酷な化学物質、および大きな機械的ストレスに対する優れた耐性を備えており、特に振動や極限環境にさらされる無人航空機(UAV)の筐体やその他の部品など、要求の厳しい環境に適しています。このカテゴリーには、低アウトガス性のPEKK、ULTEM™ PEI、カーボンファイバー複合材などの最高級熱可塑性プラスチックが含まれます。
これらの汎用性の高い材料は、UAV開発用金型、プロトタイプ、生産部品に適した優れた機械的特性と熱的特性を提供します。ABSやASAなどの熱可塑性樹脂、工業用ナイロン、機能性プロトタイプに適した耐久性のあるフォトポリマーなど、多様な選択肢をご用意しています。
これらの特殊材料は、高温、過酷な化学物質、および大きな機械的ストレスに対する優れた耐性を備えており、特に振動や極限環境にさらされる無人航空機(UAV)の筐体やその他の部品など、要求の厳しい環境に適しています。このカテゴリーには、低アウトガス性のPEKK、ULTEM™ PEI、カーボンファイバー複合材などの最高級熱可塑性プラスチックが含まれます。
3Dプリント技術は、迅速な試作、材料革新、オンデマンド生産を活用し、独自のUAV運用要件を満たす多様な応用分野で複数の産業にまたがっています。
これらのケーススタディは、積層造形技術がUAVおよびドローンメーカーに具体的な利益をもたらす方法を明らかにします。
ジェネラル・アトミックス社は、UAVメーカーが3Dプリンティングを実験段階から中核技術へと発展させ、複数の航空機プラットフォームにおいて開発の迅速化、コスト削減、認証済み飛行部品の実現を推進した典型例を示しています。
FDM可溶性コア技術を活用し、ドローン部品、航空宇宙部品、その他部品の高精度製造において、複合材料金型の製作時間を半減させ、コストを20%削減した事例をご覧ください。
J35™ Pro PolyJetテクノロジーによる3Dプリントの社内導入により、Taga社はリスクを低減し、知的財産の安全性を向上させるとともに、より迅速で洗練されたエンジニアリングソリューションを提供する俊敏性を獲得しました。
ジェネラル・アトミックス社は、UAVメーカーが3Dプリンティングを実験段階から中核技術へと発展させ、複数の航空機プラットフォームにおいて開発の迅速化、コスト削減、認証済み飛行部品の実現を推進した典型例を示しています。
J35™ Pro PolyJetテクノロジーによる3Dプリントの社内導入により、Taga社はリスクを低減し、知的財産の安全性を向上させるとともに、より迅速で洗練されたエンジニアリングソリューションを提供する俊敏性を獲得しました。
無人航空機(UAV)部品のプロトタイピングと製造を専門とするBifrost社は、SAF技術を導入してUAV事業を拡大。生産コストを40%、人件費を80%削減すると同時に、より大規模な契約を獲得し新規顧客を開拓した。
35年以上にわたる積層造形技術の蓄積により、ストラタシスは3Dプリンティングで企業に確かな成果をもたらす専門知識を有しています。多くのプロバイダーが特定分野に特化する中、ストラタシスは完全なエコシステムを提供します。5つの技術、幅広い材料ポートフォリオ、効率化されたソフトウェア、そして専門知識を備えたサポートが相互に最適化され、製造企業がUAV生産における積層造形技術の活用で成功を収めることを保証します。
ポリマー3Dプリントは、設計の反復を迅速化し、リードタイムを最大70%短縮します。ラティス構造とトポロジー最適化による軽量部品の実現、さらに生産用金型のオーバーヘッドコストなしで複雑なカスタムUAV部品をオンデマンド生産可能にします。
機体フレーム、主翼、モーターマウント、着陸装置などの構造部品、プロペラガードやジンバルマウントなどの機能部品、バッテリーベイやセンサーハウジングなどの保護カバーは、航空宇宙グレードのポリマーを用いた3Dプリントに最適です
UAV部品の3Dプリントに使用される材料は、部品の機能や設計仕様によって異なります。一般的な材料には、ASAやナイロンなどのエンジニアリンググレード熱可塑性樹脂から、ULTEM™(PEI)、Antero(PEKK)、炭素繊維強化ナイロンなどの高性能プラスチックまで、幅広いポリマーが含まれます。
最適化された内部格子構造の作成と複数部品の統合により、十分な強度を確保しながら重量を大幅に削減。これにより飛行距離の延長、積載量の増加、任務時間の延長が実現します
はい、航空宇宙グレードのポリマーを使用したプリント部品は耐熱性、耐薬品性、機械的強度を備え、場合によっては衝撃吸収性も有するため、砂漠から海洋環境まで様々なUAVミッション環境に適しています。
各3Dプリント技術は、メーカーの仕様を満たす非常に高い機能品質のUAV部品を製造可能です。しかし、美的観点や表面仕上げの観点では、各技術に固有の強みと限界が存在します。FDMおよびSAF技術では、よりテクスチャ感のある表面仕上げの部品が得られます。一方、SLA、P3、PolyJet技術では、はるかに滑らかな表面外観の部品が製造されます。
少量~中量生産や試作段階では、3DプリントはCNC加工や射出成形と比較して、初期金型費用や廃棄材料を削減または不要にします。これにより、特にカスタマイズされた部品や少量生産のUAV部品において、経済的に有利となります。
部品はサイズや複雑さに応じて数時間から数日で設計・印刷・試験が可能であり、開発サイクルを大幅に短縮し、飛行試験と性能フィードバックに基づく迅速な反復を可能にします。
はい、携帯型で展開可能な3Dプリンターにより、オペレーターはプロペラ、マウント、カバーなどの交換部品を現地で製造できます。これによりダウンタイムを最小限に抑え、中央集権的なサプライチェーンへの依存度を低減します。
重要な設計手法には、重量と漏れ経路を削減するための複数部品アセンブリの統合、剛性確保のためのソリッド構造に代わるリブ構造や格子構造の使用、荷重経路に沿ったFDMフィラメント構造の配置、地上・海上車両向けの排水/通気機能の追加、振動試験や熱試験による設計の検証などが含まれます。