Proizvodnja dronova 3D štampom - SLS štampa poliamida

Primer 16-inčnog drona proizvedenog u Solfinsu

Znamo da razvoj svakog prototipa uključuje mnogo iteracija, a zatim i testiranja u realnim uslovima, gde je potrebna preciznost i ponovljivost da bismo dobili relevantne rezultate. Sve ovo nam pruža SLS tehnologija (Selective Laser Sintering). 

Međutim, naročita prednost SLS štampe jeste u slobodi oblikovanja geometrije koja može potpuno da se podredi optimizaciji prema realnim uslovima korišćenja a ne prema tehnologiji proizvodnje. Kod SLS tehnologije nema potrebe za planiranjem potpora, uglova, dodatnih elemenata za ukrućenja, pošto se štampa iz praha (poliamida) i time se dobija znatno veća sloboda i prostor za inovativnost.

Zato primer efikasnosti SLS 3D štampe prikazujemo ovim kompleksnim modelom drona gde su svi delovi sklopa štampani u jednom procesu pomoću Formlabs Fuse 1+ 3D štampača u Solfinsu.

DEMO primer - dva drona u jednoj zapremini 3D štampe

Formlabs osnovni demo primer predstavlja spakovana dva seta malog drona u jednom procesu 3D štampe sa idejom da prikaže mogućnosti za optimizovanu proizvodnju koja jednostavno može da se planira prema ciklusnom vremenu štampe, da se organizuje za postprocesiranje i montažu sa uniformin spremnim setovima svih delova sastavnice u proizvodnji, pa čak i sa odgovarajućim serijskim brojevima za praćenje proizvodnje i kvaliteta.

Solfins primer - isti dron ali upakovan tako da se ubrza vreme štampe

Na slici vidimo pripremu štampe u softveru prema zapremini mašine. U pitanju je jedan sklop drona ali organizovan tako da maksimizuje kvalitet detalja i brzinu štampe (zato smo modele za štampanje postavili u prostoru umesto u ravni).

Ceo proces štampanja trajao je 13 sati, dok je proces postprocesiranja ukupno trajao oko 30 minuta.

Na kolažu se vidi i takozvani "kolač" (eng. "cake"), tj. blok praha koji smo izvadili iz mašine posle SLS štampe i iz koga vadimo delove. U ovom procesu veći deo praha koji služi i kao potkonstrukcija u procesu štampe možemo koristiti za proizvodnju sledećeg seta komada.

Na kraju, tu su i gotovi, očišćeni i ispeskirani delovi spremni za sklapanje.

Dobar početak za proveru, funkcionalno testiranje ili puštanje u masovnu proizvodnju

Ovaj model ima 330 grama sklopljen u ovakvom obliku ali uz dodatnu obradu moguće je smanjiti težinu samog kućišta i konstrukcije ili dodatno optimizovati geometriju i prema nameni drona (očekivani životni vek, ciklusi servisnog održavanja za pojedine delove sklopa, itd).

Već u dizajnu priprema za proizvodnju i montažu

Sam proces štampanja je jednostavan i uključuje pripremu mašine gde ubacujemo prah i samo puštamo štampu sa našeg računara bez dodatne potrebe za kalibracijom i podešavanjima koja se odvijaju na samom štampaču.

Nakon toga imamo gotove delove koje prema projektu spajamo odgovarajućim maticama i zavrtnjima.

Naš model ima slotove za matice ali takođe je moguće izvršiti spajanje na mnoge druge načine po izboru projektanta i potreba optimizacije proizvodnje, servisa ili samog korišćenja u realnim uslovima.

Specifični detalji prema potrebi za svaki komad pojedinačno

Dron je prečnika preko 300mm ali sa optimizovanom jakom strukturnom konstrukcijom koja omogućava precizan let kao i nošenje težih predmeta zavisno od dodatne jačine nadograđene elektronike. 

Isti model možemo parametarski izmeniti u softveru i lako štampati sledeću seriju sa nekim drugim karakteristikama jer takvu fleksibilnost obezbeđuje 3D štampa!

Ležište za kameru je iskošeno s obzirom da je ovaj model namenjen za brz let i posmatranje direkno ispred drona, za razliku od kamera kod osmatračkih dronova. 

Sva elektronika se pakuje u sredinu drona ispod poklopca kućišta koje ujedno i štiti elektroniku ali obezbeđuje i dovoljno hlađenja preko proreza na štitniku. 

Ovo je jedan lak primer razvoja prototipa koji kristi SLS tehnologiju kao i neke ideje koje mogu da se primene pomoču jakih plastika kao PA12 

3D skeniranje procesnih postrojenja i fabrika kombinacijom dva 3D skenera
Artec Ray laserski skener i Artec Leo ručni skener bez kablova