3D-печать по технологии FDM имеет множество применений, одно из которых — индустрия беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которое сегодня стало чрезвычайно актуальным.

Изготовление деталей дронов с помощью 3D-принтеров предоставляет инженерам практически безграничные возможности, в том числе 3D-печать целых узлов и топологическую оптимизацию компонентов летательных аппаратов для снижения массы, повышения аэродинамических и прочностных характеристик изделий.

Основными преимуществами аддитивных технологий в этой области являются:

• быстрое создание прототипов, включая функциональные (рамы, шасси, пропеллеры и пр.), что позволяет в разы быстрее выводить конечно изделие в серию;

• способность оперативно совершенствовать БПЛА в процессе их реальной эксплуатации;

• изготовление и доработка индивидуальных компонентов БПЛА (держатели и защита камер, пропеллеров, лидаров, батарей, узлов крепление грузов и др.);

• реверс-­инжиниринг — копирование и изготовление оригинальных деталей БПЛА через 3D-сканирование и 3D-печать.

В этом обзоре мы рассмотрим основные области применения 3D-печати FMD в производстве и кастомизации БПЛА на примерах, представленных нашими коллегами из компании Intamsys (КНР).

Изготовление индивидуальных рам дронов

Рамы обычно изготавливаются из легкого алюминия, однако в последнее время все больше производителей переходят на инженерные пластмассы. Инженерные полимерные материалы — полиэфирэфиркетон (PEEK), полиэфиримид (PEI, Ultem) и другие — обеспечивают приемлемую жесткость при меньшем весе, что позволяет добиваться более высоких аэродинамических характеристик и наращивать полезную нагрузку (рис. 1–3). При этом 3D-печать полимерами на порядок дешевле, чем изготовление корпусов из алюминия.

Рис. 1. Рама дрона из инженерного пластика

Рис. 2. Печать корпусов на принтере Intamsys Funmat PRO. Нанкинский университет аэронавтики и астронавтики (КНР)

Рис. 3. Корпус БПЛА материал (PEEK-CF). Изготовлен на 3D-принтере Funmat Pro 610HT. Фото: Intamsys

3D-печать воздухозаборников

В последние два года российские компании не раз печатали воздухозаборники для БПЛА на принтерах Intamsys 410 и 610. 

Но ввиду договора о неразглашении публикуем примеры, предоставленные специалистами компании Intamsys (рис. 5–7).

Рис. 4. Ячеистые структуры, части корпуса БПЛА (материал PEEK). Изготовлены на 3D-принтере Funmat Pro 610HT. Фото: Intamsys

Рис. 5. Воздухозаборник БПЛА из угленаполненного полиэфирэфиркетона (PEEK-CF), изготовленный на 3D-принтере Funmat Pro 610HT. Фото: Intamsys

Рис. 6. Воздухозаборник БПЛА Cavorite X5 из угленаполненного полиэфирэфиркетона (PEEK-CF), изготовленный на 3D-принтере Funmat Pro 410. Компания Horizon Aircraft (Канада). Фото: Intamsys

Рис. 7. Крыльчатка БПЛА Cavorite X5 из угленаполненного полиэфирэфиркетона (PEEK-CF), изготовленная на 3D-принтере Funmat Pro 410.

Компания Horizon Aircraft (Канада). Фото: Intamsys

3D-печать обтекателей БПЛА (рис. 8–11)

Рис. 8. Носовая часть/обтекатель БПЛА. Изготовлен из полиэфиркетонкетона (PEKK) на 3D-принтере Funmat Pro 610HT. Фото: Intamsys

Рис. 9. Обтекатель антенны БПЛА. Изготовлен из полиэфиркетонкетона (PEKK) на 3D-принтере Funmat Pro 610HT. Фото: Intamsys

Рис. 10. Носовая часть/обтекатель БПЛА. Изготовлен из полиэфиркетонкетона (PEKK) на 3D-принтере Funmat Pro 610HT. Фото: Intamsys

Рис. 11. Обтекатель БПЛА. Изготовлен из полиэфиркетонкетона (PEKK) на 3D-принтере Funmat Pro 610HT. Фото: Intamsys

Закрылки БПЛА (рис. 12)

Рис. 12. Закрылки БПЛА. Изготовлены из полиэфиркетонкетона (PEKK) на 3D-принтере Funmat Pro 610HT Фото: Intamsys

Ключевые параметры большинства БПЛА — время и дальность полета, скорость, вес полезной нагрузки. Специально разработанные пластиковые детали, изготовленные с помощью 3D-печати по технологии FDM, идеально походят для улучшения вышеперечисленных характеристик БПЛА, включая снижение веса и улучшение аэродинамики, т. к. с помощью 3D-принтера Intamsys можно быстро напечатать части практически любой геометрической сложности из высокотемпературных инженерных материалов.

Источник журнал "Аддитивные технологии" № 3-2025