3D打印生產(chǎn)超逼真的獵鷹形無(wú)人機(jī)

2023年3月8日，南極熊獲悉，荷蘭科技公司The Drone Bird Company正在利用3D打印技術(shù)制造獵鷹形無(wú)人機(jī)。該公司與3D打印機(jī)制造商EOS、EOS子公司Advanced Laser Materials（ALM）和AM服務(wù)提供商Parts on Demand合作，應(yīng)用AM技術(shù)和相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)更快的交貨時(shí)間、更低的生產(chǎn)成本和更大的設(shè)計(jì)通用性。



EOS的Selective Laser Sintering（SLS）技術(shù)結(jié)合ALM的PA 640-GSL輕質(zhì)碳材料，可以3D打印無(wú)人機(jī)機(jī)身和各種蓋板。此次制造的鳥(niǎo)形無(wú)人機(jī)稱(chēng)為Drone Bird，能夠準(zhǔn)確模仿猛禽的姿態(tài)，主要用于農(nóng)業(yè)和航空等多個(gè)行業(yè)。The Drone Bird Company的首席執(zhí)行官Jan-Willem Van den Eijke表示，增材制造技術(shù)能夠使公司處于市場(chǎng)的領(lǐng)先地位，有了這項(xiàng)技術(shù)，公司具備生產(chǎn)的靈活性，能夠更快地改變?cè)O(shè)計(jì)，這也促進(jìn)了無(wú)人機(jī)的更快開(kāi)發(fā)

●無(wú)人機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域使航空業(yè)。美國(guó)聯(lián)邦航空協(xié)會(huì)（FAA）表示，鳥(niǎo)撞和鳥(niǎo)類(lèi)干擾每年會(huì)造成多達(dá)50億美元的損失，僅2021年就發(fā)生了15,400起事故。無(wú)人機(jī)獵鷹的逼真度能夠減少這類(lèi)事故的多發(fā)性，可以阻止野生動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)飛到機(jī)場(chǎng)中。由于開(kāi)發(fā)的無(wú)人機(jī)十分逼真，鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)本能地做出反應(yīng)，而不會(huì)不適應(yīng)，因此鳥(niǎo)形無(wú)人機(jī)可以在指定地點(diǎn)提供長(zhǎng)期的鳥(niǎo)類(lèi)控制。

●農(nóng)業(yè)是使用這些無(wú)人機(jī)的另一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。每年，鳥(niǎo)類(lèi)給荷蘭農(nóng)業(yè)造成的損失超過(guò)9000萬(wàn)歐元。這種無(wú)人機(jī)能夠阻止鳥(niǎo)類(lèi)種群，使得對(duì)農(nóng)業(yè)人員特別有吸引力。此外，為鳥(niǎo)形無(wú)人機(jī)添加高清攝像頭，還可用于評(píng)估牲畜的狀態(tài)、阻止捕食者和遠(yuǎn)程檢查灌溉系統(tǒng)。


△顯示獵鷹形狀無(wú)人機(jī)的圖像。照片來(lái)自 The Drone Bird Company。

使用 AM 優(yōu)化開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)
Drone Bird 最初是用玻璃纖維和環(huán)氧樹(shù)脂手工制作的。在無(wú)人機(jī)最初的建造和生產(chǎn)過(guò)程中，這個(gè)過(guò)程明顯變得低效，導(dǎo)致利潤(rùn)降低。因此，為了優(yōu)化生產(chǎn)流程，Parts on Demand 和 ALM 合作提供增材制造和熱塑性快速成型 (RP) 研發(fā)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。



ALM PA 640-GSL 是一種基于 PA 12 的碳纖維和玻璃填充材料，用于生產(chǎn) 3D 打印部件。這種材料具有高強(qiáng)度和剛度、高熱穩(wěn)定性、浮力、并且將每次構(gòu)建的材料平均減少10%。因此，3D 打印組件不僅足夠耐用，可以承受惡劣的天氣和環(huán)境條件，而且制造成本更低，因?yàn)樗鼈兠看螛?gòu)建需要的材料更少。

通過(guò)將 ALM PA 640-GSL 與 EOS P 396 SLS 3D 打印機(jī)結(jié)合使用，The Drone Bird Company 能夠加快開(kāi)發(fā)階段并生產(chǎn)精度更高的零件。事實(shí)上，零件的制造和測(cè)試速度已經(jīng)允許更快地制作組件原型。此外，將 3D 打印集成到生產(chǎn)過(guò)程中后，該公司現(xiàn)在可以考慮和測(cè)試不同的增材制造材料，能夠迎接新的挑戰(zhàn)并追求產(chǎn)品的新穎創(chuàng)意，同時(shí)在形狀、材料屬性和壁厚方面保持設(shè)計(jì)自由。


△EOS P 396系統(tǒng)。照片來(lái)自 EOS。

3D打印無(wú)人機(jī)
商用無(wú)人機(jī)行業(yè)飛速發(fā)展，成為增材制造公司可以開(kāi)發(fā)的寶貴市場(chǎng)。例如，Drone Industry Insights指出，美國(guó)的無(wú)人機(jī)總投資價(jià)值從 2020 年的 24 億美元增加到 2021 年的 70 億美元，增長(zhǎng)了近兩倍。

2021 年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)業(yè)公司 Dragontech 開(kāi)始使用 AM 技術(shù)開(kāi)發(fā)基于無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)收集平臺(tái)，以幫助農(nóng)民監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)他們田間的問(wèn)題。該公司利用MakerBot 3D 打印機(jī)設(shè)計(jì)組件并制作原型，這些組件可用于將其系統(tǒng)集成平臺(tái)連接到現(xiàn)成的無(wú)人機(jī)。Dragontech 創(chuàng)始人 Mel Wieting表示，希望能夠?qū)⒏黝?lèi)傳感器集成到無(wú)人機(jī)中，然后再集成到一個(gè)開(kāi)箱即用的平臺(tái)中，以便任何人都可以使用它。

2022 年，英國(guó)皇家空軍(RAF) 開(kāi)始開(kāi)發(fā)一種含有3D打印無(wú)人機(jī)的空襲部隊(duì)。這些裝有彈藥的無(wú)人機(jī)可以成群部署以摧毀指定目標(biāo)。據(jù)報(bào)道，該項(xiàng)目耗資 400 萬(wàn)英鎊，還開(kāi)發(fā)了一種名為“Pizookie”的3D打印雙刀片設(shè)備，這些3D打印無(wú)人機(jī)在混淆敵人的防空系統(tǒng)方面具有“巨大潛力”。