看到個(gè)3D打印新案例,值得分享。
AM易道和HP沒有任何商業(yè)合作關(guān)系,僅單純分享案例。
HP展示了一個(gè)MJF打印的無人機(jī)機(jī)架,壁厚0.4mm。
半張信用卡的厚度,拿起來能透光,是真能飛的量產(chǎn)件。
這架無人機(jī)叫BushRanger,用途是南非野生動(dòng)物保護(hù)。
干的活是用熱成像和雷達(dá)探測盜獵者布設(shè)的金屬套索,追蹤動(dòng)物遷徙路線,給護(hù)林員提供實(shí)時(shí)空中監(jiān)視。
南非叢林的環(huán)境很惡劣—高溫、沙塵、大風(fēng)、晝夜溫差大,普通無人機(jī)扛不住。
BushRanger超過90%的結(jié)構(gòu)件都是3D打印的。
做3D打印的都知道,輕量化是核心的核心。
一提輕量化,十個(gè)人里八個(gè)想到拓?fù)鋬?yōu)化,剩下兩個(gè)在聊晶格填充。
但這個(gè)案例走的是另一條路:不掏空,單純就是薄。
0.4-0.8mm的均勻薄殼,注塑能不能做?
能做,但模具成本擺在那兒,小批量根本不劃算。
碳纖維鋪層?工時(shí)和人工成本夠再買幾臺(tái)打印機(jī)了。
3D打印的優(yōu)勢恰好在這兒:粉末床工藝天然適合薄壁結(jié)構(gòu),PA12的材料性能又撐得住。
團(tuán)隊(duì)透露:
他們測試階段確實(shí)能做到0.4mm,但量產(chǎn)版選擇了0.8mm。
原因是機(jī)器設(shè)計(jì)用途是野外惡劣環(huán)境,0.4mm的安全余量不夠。
為什么MJF能把薄壁做穩(wěn)?
團(tuán)隊(duì)分析了幾個(gè)要素,一個(gè)是熱均勻性。
MJF的紅外熔融是面加熱,和SLS點(diǎn)掃描不同,熱場均勻,薄壁區(qū)域不容易出現(xiàn)局部過燒或欠燒。
另外就是過程中細(xì)節(jié)劑的作用(Detailing Agent),能抑制邊緣區(qū)域的熱擴(kuò)散,讓0.4mm的壁厚真的是0.4mm,不會(huì)糊成0.6mm。
不同3D打印工藝怎么選?
FDM成本最低,適合原型驗(yàn)證。但層間結(jié)合弱,Z軸方向容易斷,薄壁精度差。
SLS/MJF:無人機(jī)量產(chǎn)相對(duì)主流。各向同性好,無需支撐,薄壁精度高,批量一致性強(qiáng)。
SLA:精度最高,適合云臺(tái)、精密外殼等對(duì)公差要求嚴(yán)的部件,但材料偏脆,不適合承力結(jié)構(gòu)。
連續(xù)纖維增強(qiáng):近幾年的新方向,值得關(guān)注。
金屬3D打印用于發(fā)動(dòng)機(jī)、高載荷結(jié)構(gòu)件等高性能場景。
成本相比其他技術(shù)高,一般用在關(guān)鍵受力件。
這個(gè)案例說明,輕量化這件事,拓?fù)鋬?yōu)化是一條路,晶格填充是一條路,極限薄壁也是一條路。
對(duì)應(yīng)來說,沒有哪種技術(shù)一定更優(yōu),關(guān)鍵看零件需求、工況、成本結(jié)構(gòu)適合哪個(gè)技術(shù)路線。
#3D打印 #無人機(jī) #DIY
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