3D-Druck zur Herstellung von Ultra

Aug 31, 2023

Das niederländische Technologieunternehmen The Drone Bird Company nutzt die 3D-Drucktechnologie, um die Produktion seiner vogelförmigen Drohnen zu unterstützen. Das Unternehmen nutzt AM-Technologie und Know-how des 3D-Druckerherstellers EOS, von Advanced Laser Materials (ALM), einer Tochtergesellschaft von EOS, und des AM-Dienstleisters Parts on Demand. Diese Zusammenarbeit hat kürzere Lieferzeiten, niedrigere Produktionskosten und eine größere Vielseitigkeit im Design ermöglicht.

Mithilfe der Selective Laser Sintering (SLS)-Technologie von EOS in Verbindung mit dem leichten Carbon-Material PA 640-GSL von ALM können der Drohnenkörper und verschiedene Abdeckklappen jetzt in 3D gedruckt werden. Der Drohnenvogel ist so konzipiert, dass er einen Raubvogel genau nachahmt. Er wird hauptsächlich zur Vogelbekämpfung eingesetzt und findet in einer Reihe von Branchen wie der Landwirtschaft und der Luftfahrt Anwendung.

In einem Interview mit Parts on Demand behauptete Jan-Willem Van den Eijke, CEO von The Drone Bird Company, dass AM es dem Unternehmen ermöglicht habe, „beispielsweise bei Materialien, Formen und Wandstärken Pionierarbeit zu leisten, weil wir Designs viel stärker ändern können“. schnell". Laut Van den Eijkel hat dies eine schnellere Entwicklung im Hinblick auf den Drone Bird ermöglicht. „Wir können schneller auf spezifische Fragen und Anwendungen reagieren“, fuhr Van den Eijke fort.

Hauptanwendungen des Drohnenvogels

Ursprünglich zur Unterstützung des Themas der Masterarbeit des Twente-Studenten Nico Nijenhuis konzipiert, wurde der Drohnenprototyp aufgrund seiner praktischen Anwendbarkeit und seines Erfolgs schnell zu einem etablierten und kommerzialisierten Produkt.

Die Hauptanwendung des Drone Bird ist die Vogelbekämpfung in der Luftfahrtindustrie. Nach Angaben der Federal Aviation Association (FAA) verursachen Vogelschläge und Störungen jedes Jahr Schäden in Höhe von bis zu 500 Millionen US-Dollar, wobei es allein im Jahr 2021 zu 15.400 Streiks kam. Das realistische Falkendesign der Drohne macht sie besonders wirksam bei der Abschreckung von Wildtieren und Vogelpopulationen von bevölkerten Flugplätzen. Tatsächlich wird behauptet, dass Vögel angesichts des Realismus der Drohne instinktiv und ohne die Möglichkeit einer Gewöhnung reagieren. Somit kann der Drone Bird langfristige und nachhaltige Maßnahmen zur Vogelbekämpfung am vorgesehenen Standort durchführen.

Die Landwirtschaft ist ein weiterer wichtiger Sektor, in dem diese Drohnen eingesetzt werden. Jedes Jahr verursachen Vögel Schäden in Höhe von über 90 Millionen Euro im niederländischen Agrarsektor. Die Fähigkeit, Vogelpopulationen ohne Gewöhnungsgefahr abzuschrecken, macht diese Drohne besonders für Landwirte attraktiv. Darüber hinaus wird behauptet, dass die Drohnen mit der Option, den Drone Bird mit einer HD-Kamera auszustatten, auch zur Beurteilung von Nutztieren, zur Abschreckung von Raubtieren und zur Überprüfung von Bewässerungssystemen aus der Ferne eingesetzt werden können.

Mit AM die Entwicklung und Produktion optimieren

Der Drone Bird wurde ursprünglich aus Glasfaser und Epoxidharz handgefertigt. Während des gesamten Bau- und Produktionszeitraums der Drohne wurde dieser Prozess jedoch erkennbar ineffizient und wirkte sich negativ auf die Rentabilität aus. Um den Produktionsprozess zu optimieren, haben Parts on Demand und ALM daher zusammengearbeitet, um Fachwissen in der Forschung und Entwicklung von AM und Thermoplast Rapid Prototyping (RP) bereitzustellen.

Zur Herstellung der 3D-gedruckten Teile wird ALM PA 640-GSL verwendet, ein PA 12-basierter Kohlenstofffaser- und glasfaserverstärkter Werkstoff. Dieses Material bietet hohe Festigkeit und Steifigkeit, hohe thermische Stabilität, Auftrieb, hochwertige Sunfish-Verarbeitung und Details sowie 10 % weniger Material pro durchschnittlichem Bau. Dadurch sind die 3D-gedruckten Komponenten nicht nur langlebig genug, um widrigen Wetter- und Umweltbedingungen standzuhalten, sondern auch kostengünstiger in der Herstellung, da sie weniger Material pro Bau benötigen.

Durch den Einsatz des ALM PA 640-GSL in Kombination mit dem 3D-Drucker EOS P 396 SLS konnte The Drone Bird Company die Entwicklungsphase beschleunigen und Teile mit erhöhter Genauigkeit produzieren. Tatsächlich hat die Geschwindigkeit, mit der Teile hergestellt und getestet werden können, ein schnelleres Prototyping von Komponenten ermöglicht. Darüber hinaus kann das Unternehmen durch die Integration des 3D-Drucks in den Produktionsprozess nun verschiedene AM-Materialien in Betracht ziehen und testen. Dies hat es dem Unternehmen ermöglicht, sich neuen Herausforderungen zu stellen und neuartige Produktideen zu verfolgen und gleichzeitig die Gestaltungsfreiheit in Bezug auf Form, Materialeigenschaften und Wandstärke zu bewahren.

3D-gedruckte Drohnen

Die kommerzielle Drohnenindustrie wächst zweifellos und ist daher ein wertvoller Markt für AM-Unternehmen. Drone Industry Insights hat beispielsweise festgestellt, dass sich der Gesamtwert der Drohneninvestitionen in den USA von 2,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf 7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 fast verdreifacht hat.

Im Jahr 2021 begann Dragontech, ein Agrartechnologie-Startup, mithilfe der AM-Technologie eine drohnenbasierte Datenerfassungsplattform zu entwickeln, die Landwirte bei der Überwachung und Identifizierung von Problemen auf ihren Feldern unterstützen soll. Das Unternehmen nutzt MakerBot-3D-Drucker, um Komponenten zu entwerfen und Prototypen zu erstellen, mit denen seine Systemintegrationsplattform an handelsübliche Drohnen angeschlossen werden kann. „Wir wollen in der Lage sein, so ziemlich jede Art von Sensor in eine Drohne zu integrieren und alles in eine einzige sofort einsatzbereite Plattform zu integrieren, damit jeder es nutzen kann“, erklärte Dragontech-Gründer Mel Wieting.

An anderer Stelle begann die Royal Air Force (RAF) im Jahr 2022 mit der Entwicklung einer Luftangriffseinheit mit 3D-gedruckten Drohnen. Diese mit Munition ausgestatteten Drohnen können als Schwärme eingesetzt werden, um bestimmte Ziele zu zerstören. Berichten zufolge kostete dieses Programm 4 Millionen Pfund und sah auch die Entwicklung eines 3D-gedruckten Doppelklingengeräts namens „Pizookie“ vor. Sir Mike Wigston, der derzeitige Air Chief Marshal des Vereinigten Königreichs, behauptet, dass diese 3D-gedruckten Drohnen ein „enormes Potenzial“ bieten, die Luftverteidigung eines Feindes zu überwältigen und zu verwirren.

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Alex ist Technologiejournalist bei 3D Printing Industry und recherchiert und schreibt gerne Artikel zu einer Vielzahl von Themen. Er besitzt einen BA in Militärgeschichte und einen MA in Kriegsgeschichte und hat ein großes Interesse an additiven Fertigungsanwendungen in der Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie.