固定翼の胴体部分から耐候性コネクタ本体まで、どのようなドローン部品を製作しようとも、それに最適なStratasysのプリンターがあります。9つのシステムすべてを造形容積、材料、部品あたりのコストで比較し、実際に印刷する内容に最適な機種から始めてください。
ドローン開発プログラムでは、機体の構造部品からそれらを製造するための金型に至るまで、5つの定期的な生産ニーズにおいてストラタシス社の3Dプリンティング技術を活用しています。
Stratasysのドローン製造ワークフローはすべて、部品に適したプリンターや素材が何であれ、同じ生産グレードのプロセスに従っています。
ファイルを一切作成する前に、その部品が飛行中に実際にどのような条件に耐えなければならないかを明確に定義しておく必要があります。具体的には、荷重経路、モーターやプロペラからの振動、バッテリーやエンジンの付近での熱への曝露、そして公差をどの程度厳密に設定する必要があるかなどです。 また、この段階で必要な数量も決定します。1点限りの試作品と500個の量産では、設計作業が始まる前から、使用する3Dプリンターや材料が異なってくるからです。
設計を確定する前に、この部品がどの程度の検証を必要とするかを決定する。 試験装置用のブラケットであれば、材料データシートだけで済む場合もありますが、飛行に不可欠な構造部品や、NDAA/ITARの適用範囲に含まれる部品については、後で参照できる文書化された工程管理と明確な受入基準が必要です。これを早い段階で設定しておくことで、部品がすでにプリントされた後に再認定を行う必要がなくなります。
そのパーツを、実際にうまく印刷できる設計に変換します。プロセスに合わせて肉厚や形状を調整し、GrabCAD Print などのビルド準備ソフトウェアで配置方向、サポート戦略、ネスティングを設定します。 ここでの選択、つまり部品がプリントプレート上にどのように配置されるか、サポートがどこに接触するかは、部品の強度、表面仕上げ、そして後でどの程度の後処理が必要になるかを直接決定します。
その部品のサイズ、機能、公差に適したシステムで、その特定の作業用に材料ベイまたはスプールをセットした上で、部品をプリントします。大型の産業用システムは、この工程を数時間から数日間、無人でも稼働できるよう設計されているため、作業員が常に見守っていなくても生産を継続することができます。
サポートを取り外し、部品に必要な仕様に合わせて表面仕上げを行います。仕上げの程度は、軽い研磨から完全な蒸気研磨まで多岐にわたります。また、部品が組み立て工程に入る前に、必要なハードウェアインサートを取り付けます。この工程でどれだけの作業が行われるかは、部品の種類によって大きく異なります。金型用治具であればほとんど作業を必要としない場合もありますが、顧客向けの筐体であれば、はるかに多くの作業が必要となります。
部品の重要度に応じて、適合性、機能性、および寸法の一貫性を確認します。治具であればざっと目視で確認する程度ですが、機体構造部品の場合は、認定段階で設定された受入基準に基づき、寸法および機能の完全な検証が行われます。この基準をクリアして初めて、組み立て工程へ引き渡されます。
その部品を機体に組み込み、物理的な予備部品を棚に保管する代わりに、認定済みのデジタルファイルを記録として保管しておけば、必要に応じて交換用部品を印刷することができます。これこそが、従来の製造方法に比べて維持管理面で得られる真の利点です。つまり、在庫とはファイルであり、倉庫に積まれて価値を失っていく部品の山ではないのです。
生産を社内で行うようになると、節約できる時間、部品あたりのコスト、そしてそもそも必要な部品の数といった点において、状況は急速に変化します。
6つのデスクトップ組み立て工程を1つの産業用組み立て工程に統合した結果、ドローン1機あたりの製造時間が短縮された（136時間 → 66時間）
H350®プリンター1台あたりのドローン生産台数（1台あたり推定17ドル）
ジェネラル・アトミクス・グループの4/5の無人機部品の生産が、正式なプログラムとして確立された
FFFから米国製Stratasys FDM技術へ切り替えた場合の、年間人件費削減額の見込み
ドローン部品の製造に使用される3Dプリンターの多くは、Wi-Fi接続とクラウドダッシュボードを前提としています。しかし、防衛や政府のドローンプログラムでは、通常、そのような環境は許容されません。F900®はProtectAMを搭載し、米国国防総省（DoD）のSTIG要件を満たしているため、生産能力を一切損なうことなく、クローズドネットワーク上で稼働することが可能です。
決定的なのはプリンターの定価ではなく、「部品1個あたりのコスト」です。グループ1～2のSUAS（小型無人航空機）部品を製造するH350®の場合、1日あたり約24機のドローンを生産するとして、1機あたりの平均コストは15～20ドルとなります。そして、生産量が増えるにつれてこの差はさらに広がります。 年間30,000台の生産計画の場合、産業用システムは約300台で済みますが、デスクトップ型プリントファームでは6,600台以上が必要となります。お客様の部品数に適したプリンターと材料の組み合わせについては、ぜひ当社にご相談ください。
ドローンに最適な3Dプリンターは、使用するパーツによって異なります。14機種すべてのシステムを、技術、造形領域、使用材料の観点から比較しましょう。
| プリンター | 技術 | 造形可能容積 | 主要素材 | 最適用途（ドローン） | ルート |
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F870™ |
FDM | 1,000 × 610 × 610 mm （39.4 × 24 × 24 インチ） |
FDM® ナイロン 12CF、ASA、ABS-M30、FDM® ABS ドラフト | カーボンファイバーナイロン製の大型一体型固定翼機体セクションおよび大型ドローン用金型。 | 詳細を見る → |
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F3300® |
FDM | 600 x 600 x 800 mm （23.6 x 23.6 x 31.5 インチ） |
ASA、PC、FDM® ナイロン 12CF、ULTEM™ 9085 樹脂 | 1個あたりのコストを最小限に抑えた、ドローン部品の大量生産。 | 詳細を見る → |
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F900® |
FDM | 914 x 610 x 914 mm （36 x 24 x 36 インチ） |
ULTEM™ 9085/1010 樹脂、Antero™ 800NA PEKK、FDM® ナイロン 12CF/12、ASA、PC、PPSF | ULTEM™ 9085 製の航空機用認定構造部品および防衛用ドローンプログラムの確保。 | 詳細を見る → |
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Fortus® 450mc |
FDM | 406 x 355 x 406 mm （16 x 14 x 16 インチ） |
ULTEM™ 9085/1010、Antero™ 800NA、FDM® ナイロン 12CF/12、ST-130、PC、PC-ISO、ABS バリエーション | 単一のシステムで、最も幅広い材料範囲をカバーするエンジニアリンググレードのドローン用部品。 | 詳細を見る → |
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F370®CR |
FDM | 355 x 254 x 355 mm （14 x 10 x 14 インチ） |
ABS-CF10、FDM® ナイロン-CF10、ABS-M30、ASA、FDM® TPU 92A、ABS-ESD7、PC-ABS、Diran™ 410MF07 | 加工不要のカーボンファイバー製ドローンアーム、ブラケット、ワーク保持具。 | 表示 → |
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Neo®800+ |
SLA | 800 x 800 x 600 mm （31.50 x 31.50 x 23.62 インチ） |
Open 355nm レジン — Somos® PerFORM/Taurus/WaterShed XC 11122/Element | 滑らかで広大な空力面や、風洞実験用のドローンモデル。 | 詳細を見る → |
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Neo®450s |
SLA | 450 x 450 x 400 mm （17.72 x 17.72 x 15.75 インチ） |
Open 355nm レジン — Somos® PerFORM/WaterShed XC 11122/Element | 高精細なドローン搭載機器、光学機器、センサーハウジング。 | 詳細を見る → |
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H350® |
SAF | 315 x 208 x 293 mm (12.40 x 8.18 x 11.53 インチ) |
SAF® PA11、SAF® PA12、SAF® PA12 GB | 堅牢なナイロン製ドローン用筐体、ブラケット、ダクトの生産量。 | 詳細を見る → |
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Origin® Two |
P3 DLP | 192 x 108 x 370 mm | 高性能P3™ DLP樹脂 — 剛性、耐熱性、エラストマー性 | ドローン用精密光学系、コネクタ、およびエラストマー製シール。 | 詳細を見る → |
製作しようとしている部品についてお聞かせください。Stratasysのアプリケーションエンジニアが、その部品に実際に適したプリンター、素材、およびスケジュールをご提案いたします。
ドローンおよびUxSメーカーが、初期のプロトタイプから量産プログラムに至るまで、生産を自社内で行う際に採用されています。
9085、1010、およびULTEM™の商標は、SABIC、その関連会社または子会社からのライセンスに基づき使用されています。
