3D打印在無人機(jī)領(lǐng)域的四大優(yōu)勢

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),，航速可達(dá)241km/h。它的面世也意味著人類3D打印的技術(shù)又上了一個臺階,。這駕高速無人機(jī)翼展3米,，重量15千克，由Aurora設(shè)計,，Stratasys生產(chǎn),。據(jù)南極熊了解，該3D打印無人機(jī)80%的組件都是借助熔融沉積造型術(shù)（FDM）制造,，機(jī)身則用尼龍材料打印而成，發(fā)動機(jī)排氣管則為金屬,，耐熱性能好,。
   
南極熊認(rèn)為，3D打印技術(shù)在無人機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)初現(xiàn)崢嶸,。充分利用3D打印技術(shù)的優(yōu)點,、盡量規(guī)避其風(fēng)險將成為重中之重。本文將以此為出發(fā)點,，從3D打印技術(shù)的優(yōu)缺點分析其在無人機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域的作用。

3D打印技術(shù)用于無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的4大優(yōu)勢:
   
1.時效性
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(fèi)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,。”生產(chǎn)周期的縮短是顯而易見的,。
   
2.經(jīng)濟(jì)性
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(fèi)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。
   
雖然3D打印技術(shù)目前在我國無人機(jī)產(chǎn)業(yè)中還沒有被大規(guī)模地應(yīng)用,，但是從長遠(yuǎn)來看,，隨著國家投入的進(jìn)一步加大、耗材技術(shù)的進(jìn)一步提升，3D打印技術(shù)由于其種種傳統(tǒng)加工方式無法比擬的優(yōu)勢,，一定會在無人機(jī)產(chǎn)業(yè)中大有作為,，成為無人機(jī)產(chǎn)業(yè)中不可或缺的加工工藝，很大程度上改變無人機(jī)制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營方式,，助力我國無人機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展提升,，請關(guān)注南極熊3d打印網(wǎng)。

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來源：中國3d打印網(wǎng)