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3D打印第一架全功能无人机

2016-12-2 10:51| 发布者: admin| 查看: 840| 评论: 0

摘要: 新加坡南洋理工大学(NTU)的研究人员与增材制造巨头Stratasys合作,使用航空级材料3D打印了第一台全功能直升机。所谓的航空级材料就是一种高强度,轻质FDM用于商用飞机制造的材料 —— ULTEM™9085。 ...

新加坡南洋理工大学(NTU)的研究人员与增材制造巨头Stratasys合作,使用航空级材料3D打印了第一台全功能直升机。所谓的航空级材料就是一种高强度,轻质FDM用于商用飞机制造的材料 —— ULTEM™9085。

无人机是由机械和航天工程学院NTU博士候选人Philip Keane设计和3D打印的。它可以负荷超过60公斤的悬挂重量,并具有能承受极高温度的嵌入式电子器件。该项目由NTU的新加坡3D打印中心(SC3DP)和Stratasys(亚太地区)共同开发,该公司是行业领先的3D打印和增材制造Solution公司Stratasys Ltd.的子公司。

特别值得注意的是无人机独特的电子元件。通常,嵌入式电子设备对3D打印机有很高的要求,因为大多数电子设备不能承受高达160摄氏度的打印过程的高温。为此,在整个打印过程的关键阶段,商用级电子器件是被特殊处理后才嵌入无人机的。

“最严峻的挑战是要找到可以能耐住高温打印过程的电子元件 。 我们必须对元件进行一些耐热处理以确保它们能够持续使用,包括向打印电路板添加新元件和重新定制外壳等。“Keane说。 

整个过程必须特别仔细,不过我们最终还是成功了。打印无人机用了不到14小时。(其中包括了三次暂停将电子设备放置在机箱内的时间)。 “严格的时间限制是我面对的一个很大的问题,因为一些组件在热量中不能超过20分钟。”Keane解释说,电机和螺旋桨要在整个底盘完成后再安装。

使用ULTEM 9085进行3D打印的决定也很重要,因为生产级热塑性塑料以其高强度重量比和FST(火焰,烟雾和毒性)等级而闻名,因此非常适合用于航空航天工业。此外,用ULTEM 9085预打印的外壳还为3D打印机提供了一个平面,以便在其上继续打印。

NTU SC3DP执行董事Chua Chee Kai教授指出,这个无人机是学术研究人员与行业合作伙伴合作创新的一个成功的例子。他说, “与Stratasys的工程师们合作,运用他们对3D打印的知识,我们一定能突破当今技术的极限,打印一个非常耐用,耐高温的无人机。”

Stratasys(亚太区)应用和产品总监Fred Fischer评论道:“该项目体现了Stratasys旗舰熔融沉积模拟(FDM)3D打印技术的强大功能,并完美地展示了ULTEM树脂的强度。我们期待着与业界和学术界的伙伴合作,共同研究,开发更多的3D打印技术和材料。

合作双方都在热切地推进这个项目。Keane说,他已经在准备下一个版本的无人机了,它的耐久性会更好,还会更轻,它改进了飞行动力学。

(编译自3Ders.org)

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