3D打印技術參考注意到,惠普于日前自行開發了一架基于增材制造設計的結構優化無人機,來展示使用其MJF技術進行3D打印制造的巨大潛力。
它的核心觀點是,無人機開發與制造的一個重大挑戰,是團隊花了幾個月時間進行的優化設計,最終竟卡在裝配環節。這與零件數量、公差積累、工人經驗等多種因素有關。
筆者查詢到,惠普開發的是一個可以垂直起降的無人機平臺,總翼展1.5米,整個機身重量不到500克,機翼僅重180克,最大起飛重量為2.5公斤,最小結構(超薄壁)特征僅0.5mm。
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惠普指出,MJF 3D打印技術能每24小時打印完成4架完整機體,然后手工組裝時間僅需要15分鐘。
結構優化帶來的好處是,原來需要50多個需要通過注塑、粘合、機加等手段制造零件,如今合并為一個整體,物料清單減少了70%。各組件之間的連接,不需要螺絲、膠水或其他工具,而是通過卡扣。
這種效率無疑能改變了部署無人機的經濟性。
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惠普指出,該無人機案例主要用于展現惠普多射流熔融(MJF)3D打印技術推動機身設計極限的潛力。
其目標是要讓機身像泡沫一樣輕,同時要在強度、耐用性和設計自由度上與之匹配,向無人機行業展示3D打印能實現傳統材料無法實現的可能性。
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這不僅僅是一項設計練習,而是一次工程實踐。3D打印技術參考注意到,該團隊在3個月內開發并測試了三個完整的機身版本,優化了每一個細節,從幾何形狀到機翼設計。
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在無人機行業,開發速度是企業取得勝利的關鍵因素,市場變化以周計算而不是以年,企業必須跟上創新的步伐。
在這個案例中,設計團隊使用HP Jet Fusion 5600系統進行3D打印,該設備一年可以制造1200臺這樣的無人機。
從視頻展示可以看出,無人機被拆解成了多個部件進行分體打印,并進行組裝。
所使用的材料為碳纖維增強尼龍材料和金屬,設計團隊需要考慮兩種材料的連接,使機體具有極高的強度和耐用性,并確保滿足所有的安全因素和負載要求。
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該無人機并沒有只停留在實驗室,它的成功試飛意味它并非僅用于原型制造。
惠普 全球產品與戰略負責人 Arvind Rangarajan于2月25日的一場關于 增材制造策略的活動中表示,工業采納不依賴于興奮度,而是依賴可靠性、可重復性和從試點到生產階段的穩固商業案例。其重點總結了幾個結論:
?? 可靠且可重復意味著每天在構建、機器、站點和運營商之間都能實現可預測的性能和一致的質量
?? 每件成本必須在批量生產時具有可預測性和競爭力,而不僅僅是小批量生產
?? 可擴展意味著整個系統已準備好,材料、工藝控制、軟件和工作流程集成
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工業增材制造的下一階段將由實際部署模式驅動,即單件成本、吞吐量和質量保證將協同提升,而非孤立。目前,惠普的MJF非金屬和Metal Jet金屬3D打印機在中國已經安裝了數百臺,且主要用于3D打印制造服務,這反映了惠普的3D打印技術非常適合大規模、批量制造最終用途部件。
無人機行業當前處于高速發展期,多家市場機構預測2026年無人機市場將達到534.5億美元。目前,惠普的3D打印技術目前已經被多家無人機制造企業所選擇,如瑞士公司Inverto Earth開發植保無人機、美國Blueflite公司開發的物流無人機以及印度VECROS公司開發的倉庫管理、建筑測繪無人機等。
注:本文由3D打印技術參考創作,未經聯系授權,謝絕轉載。
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