Как 3D принтеры используют для производства дронов? (Часть 1)

Практически все детали дрона, такие как пропеллеры, рама, крепления антенны, защита пропеллеров и шасси можно распечатать на 3D принтере. Возможности оборудования позволяют одновременно выполнять быстрое прототипирование и производить готовый продукт.

Производство дронов - это отличное решение не только для любителей 3D печати, но и для крупных коммерческих компаний. Наличие качественного оборудования позволяет снизить производственные затраты в отличие от традиционных методов производства. Кроме того, собственное производство позволяет печатать необходимые запчасти для дронов, аксессуары и защитные кожухи, что значительно снижает расходы на ремонт и обслуживание беспилотников.

Где используются дроны

Применение дронов не ограничивается только военным миром. Беспилотные летательные аппараты используются в разных отраслях промышленности и индустрии развлечений. Пользователи по всему миру находят все новые и новые способы использования дронов как в решении промышленных задач, так и в предоставлении разных услуг, например, в доставке.

Мощные дроны могут перемещать грузы на большие расстояния, взаимодействовать с человеком, использоваться в сельском хозяйстве и других отраслях. Благодаря постоянному развитию технологий дроны в скором времени станут более надежными и полезными, а также смогут решать еще больше задач.

Вот несколько основных отраслей, в которых используются дроны:

Сельское хозяйство

3D печатные мини-дроны используются в сельском хозяйстве. Крупные фермеры и агрохолдинги успешно внедряют дронов в свою работу и отмечают положительные изменения в работе собственного производства. Регулярный воздушный мониторинг сельскохозяйственных угодий позволяет сделать подробный анализ продуктивности сельскохозяйственных культур.

Большим преимуществом дронов является более низкие затраты на проведение работ, а также отсутствие негативного влияния на окружающую среду и поля. Это обеспечивает здоровый рост сельскохозяйственных культур и повышает их урожайность.

Дроны также используются для распыления пестицидов, отпугивания птиц и выполнения других работ. С помощью квадрокоптеров время выполнения конкретных задач сокращается примерно в 5 раз.

Доставка

Поскольку передовые производители дронов сделали их способными перемещать достаточно тяжелые грузы, некоторые компании стали использовать беспилотники для доставки. Это помогает людям получать мгновенную доставку продуктов или посылок. Всего несколько минут - и готовая еда может оказаться у вас дома!

Прогноз погоды

Метеорологам нужны микродроны, чтобы делать более точные прогнозы относительно текущих погодных условий. Спутниковые изображения с искусственных спутников — это космические беспилотники, которые помогают метеорологам делать снимки из космоса, чтобы предоставить более подробный прогноз погоды для определенной области мира. Это очень сложные дроны, которые используются для взаимодействия с технологией радиолокационной картографии, чтобы отслеживать любые изменения в погоде.

Архитектура

Еще одно замечательное применение дронов — в области архитектуры. Дроны можно использовать в строительстве, архитектуре и дизайне. Поскольку они очень маленькие, они могут легко добраться до мест, недоступных для людей. Дроны можно использовать для планирования строительства и проектирования. Архитекторы также используют дроны для изучения воздействия разных факторов на конструкцию.

Правоохранительный надзор

Дроны обычно используются правоохранительными органами для наблюдения за состоянием общественной безопасности. Полицейское управление, а также военные ведомства используют дроны для отслеживания любых подозрительных действий, которые могут сигнализировать об угрозе безопасности для сообщества.

И военные, и полицейские управления используют одни из лучших дронов со специализированными датчиками, такими как инфракрасные или термочувствительные камеры, для отслеживания любых подозрительных действий в контролируемых целевых областях.

Промышленное производство дронов

Сегодня, когда мы говорим о беспилотниках, мы склонны думать об элегантных, продвинутых самолетах и ​​квадрокоптерах. Тем не менее, на начальном этапе беспилотные технологии представляли собой воздушные шары, торпеды и воздушные мишени. Слово «дрон» относится к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА). Другими словами, самолеты, для работы которых не требуется бортовой пилот.

Существует два типа дронов: дроны, которые требуют, чтобы человек-оператор руководил их миссиями, и автономные дроны, которые не нуждаются в непосредственном участии оператора в задаче.

Путь технологии беспилотных летательных аппаратов во многом сопряжен с военной отраслью. Военные подразделения по всему миру одними из первых осознали преимущества дронов для стратегий военного времени и начали работать над расширением отрасли.

Этапы проектирования дрона

Дизайн

Дизайн беспилотника начинается с проведения исследований и цели создания дрона. Исходя из этих данных составляются критерии для дизайна. После проектирования изготавливаются тестовые образцы, которые тестируются, а затем утверждаются или отправляются на доработку.

Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока в следующем тесте не будут обнаружены проблемы. Тот же процесс происходит с любыми улучшениями, необходимыми для дрона.

Идеальный вариант - около трех черновых вариантов, из которых можно выбрать один лучший дизайн. С помощью программного обеспечения для создания дронов можно получить готовый проект для производства.

Изготовление фюзеляжа

Еще на этапе проектирования стоит учесть некоторые нюансы при изготовлении фюзеляжа. Выбор метода и материалов для изготовления фюзеляжа имеет большое значение и напрямую влияет на прочность и надежность конструкции. 

В каких процессах могут использоваться 3D принтеры

Дроны являются одними из самых востребованных устройств. Быстрый рост спроса влечет за собой поиск новых производственных решений, позволяющих ускорить выпуск продукции. 3D печать является одной из технологий, которая может помочь производителям быстро создавать новые дизайны, тестировать продукцию и конечно же производить беспилотники.

3D принтеры для дронов сокращают время разработки продукта, снижают производственные затраты и позволяют дизайнерам и производителям создавать новые передовые рамы для дронов, которые открывают новые возможности для применения технологии.

Благодаря 3D моделям дронов для печати дизайнерам больше не нужно часами анализировать потенциальные риски и недостатки новой конструктивной особенности. 3D принтер с высоким разрешением могут быстро производить новые прототипы деталей для тестирования, а также изготавливать сменные модули с высочайшей точностью.

Внедрение в производственный процесс 3D принтера сокращает время выполнения заказа, поскольку изготовление новой детали занимает всего несколько часов. Например, беспилотник MRB-1 прошел путь от первоначальной концепции до рабочего прототипа за четыре недели.

3D принтеры для дронов не только обеспечивают преимущество за счет большей свободы дизайна и экономии времени, но также могут сэкономить бюджет. Использование общедоступных, легко изменяемых файлов САПР на этапе проектирования также упростило воспроизведение проекта.

Преимущества изготовления дронов на 3D принтере

Преимущество использования 3D принтеров для создания дронов заключается в том, что почти каждую деталь (за исключением электронных компонентов) можно распечатать. К ним относятся пропеллеры, рама, крепления антенны, защита винта, корпус аккумулятора или даже шасси.

3D печатью дронов занимаются не только любители и компании-производители. Некоторые коммерческие организации, такие как Blue Robotics, также используют 3D технологии для разработки своих дронов. В дополнение к основным частям также могут быть созданы другие аксессуары, такие как крепления, бустеры или кейсы для хранения дронов.

Помимо профессиональных приложений, разработка собственных дронов также является интерактивным способом изучения технологий. Вот почему эта практика начинает использоваться в образовании как часть учебных программ по технологиям.

Самое большое преимущество использования 3D технологий в процессе производства дронов - простое, быстрое и наглядное проектирование. Более подробно обо всех преимуществах 3D технологий вы можете узнать ниже.

Создание запчастей

Время, в течение которого вы управляете дроном, ограничено зарядом батареи. Обычно требуется несколько минут, чтобы познакомиться с управлением и научиться контролировать плавность движения.

Многие пользователи в процессе управления забывают о том, что батарея может разрядиться в самый неподходящий момент - когда дрон будет на достаточно большой высоте от земли. При падении с небольшой высоты и на низкой скорости основные электронные компоненты обычно остаются целыми. А вот детали корпуса, винты и другие пластиковые детали страдают в большей степени. Даже если после падения они визуально не пострадали, то скорее всего сломанные крепления не позволят повторно использовать большинство из них.

С помощью 3D принтера можно напечатать новые детали всего за пару дней - не нужно бороздить просторы интернета в поисках запчастей и неделями ждать доставку.

Индивидуальный дизайн

Не каждому хочется иметь дрон, похожий на сотни других. 3D принтеры позволяют изготавливать персонализированные детали в соответствии с индивидуальными потребностями и требованиями. Это позволяет не только кастомизировать ваш квадрокоптер, но и адаптировать дрон под любые задачи.

Улучшение производительности

Вес дрона напрямую влияет на его скорость и маневренность. Чем легче дрон, тем дольше он может летать. Использование разных материалов в 3D печати позволяет уменьшить вес квадрокоптера без потери его прочности. А оптимизированная конструкция обеспечивает дополнительную жесткость деталей, что делает беспилотник более устойчивым к негативным последствиям жесткой посадки или аварии.

Создание собственных дронов

Регулярные поломки дронов влекут за собой траты на приобретение запчастей. Несмотря на то, что большинство компаний предлагают послепродажное обслуживание, не во всех городах есть официальные сервисные центры. Кроме того, стоимость запчастей достаточно высока, а если дрон куплен давно, то нужные расходники могут быть попросту сняты с производства.

Так почему бы не напечатать свой собственный дрон на 3D принтере? Сохраните файлы для печати и можно будет создавать запчасти так часто, как это потребуется.

Модернизация

Эта опция актуальна не только для производителей дронов, но и для продвинутых пользователей. Повышение эффективности дронов с помощью 3D технологий - это быстро и просто. Программы по 3D моделированию позволяют сделать несколько итераций, которые затем можно напечатать и протестировать.

Замена уникальных деталей

Многие детали дронов не производятся серийно, что затрудняет ремонт поврежденного дрона. Привлекательность 3D печати выходит за рамки персонализации и позволяет не только выполнить уникальный дизайн, но также воспроизвести детали, которые сложно найти у официальных поставщиков.

Итог

Дроны используются для разных задач - от развлечения и видеосъемки с высоты птичьего полета до применения на страже правопорядка. Аддитивное производство позволяет быстро проектировать новые элементы, легко вносить изменения в проекты и создавать запасные части за считанные часы.

3D печать открывает новые возможности для производства дронов. Широкий выбор технологий и материалов дает простор для воображения дизайнеров и позволяет инженерам постоянно совершенствовать конструкцию беспилотников.