重量仅6克!盈普三维助力3D打印无人机解锁极致轻量化

3D打印动态
2025
06/17
12:39
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导读:中国航空运输协会发布的《2023 - 2024 中国民用无人驾驶航空发展报告》显示,我国已多年蝉联世界第一大民用无人机出口国,专利申请量占据全球70%以上,稳居全球第一大技术来源国。据有关部门统计,截止2023年底,我国量产的民用无人机产品超1000款,产业规模达1174.3亿元,同比增长32%。

自2012年大疆推出首台消费级无人机,中国民用无人机市场便呈爆发式增长,应用场景不断拓展,从农业植保、航空遥感,到灾情警报、矿藏勘探,无人机均发挥着关键作用。随着无人机技术加速创新,机型迭代速度也越来越快。

在行业蓬勃发展的浪潮中,3D打印技术已成为无人机快速原型验证与高效生产的重要推手。据Precedence Research统计,2024年全球3D打印无人机市场规模达8.12亿美元,预计到2034年将增长至39.22亿美元,年复合增长率达到17.1%。

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粉末床熔融技术(PBF)、熔融沉积成型技术(FDM)、连续纤维增强技术(CFR)等多种 3D 打印技术在无人机行业广泛应用。其中,选择性激光烧结技术(SLS)作为 PBF 技术的典型代表,凭借在 Z 轴强度、成型尺寸、表面效果、设计自由度和打印成本等方面的综合优势,成为各类无人机结构件 3D 打印的优选方案。

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盈普三维深耕 SLS 技术二十余年,已构建起完善的 3D 打印设备及材料解决方案。其碳纤维增强尼龙、玻璃增强尼龙刚性材料,尼龙11和共聚尼龙韧性材料,以及阻燃特种材料,为无人机结构制造提供了多样化选择。这些材料可应用于多旋翼无人机的机臂、电池框架、螺旋桨防护罩等结构,以及固定翼无人机的一体机身、燃料箱、机翼内龙骨等关键部位,充分满足不同类型无人机的性能需求。
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仅重6克!盈普SLS打造超轻机架
微型无人机机架采用尺寸约为 66×66×32.6mm 的拓扑优化一体式设计,在保障结构强度的同时实现极致轻量化。盈普三维选用了兼具轻量化和高强度优势的 Precimid1174Pro CF(碳纤维增强尼龙12)材料,借助 SLS 技术实现一体成型。在打印过程中,SLS 技术利用激光逐层烧结粉末材料,未烧结的粉末可作为天然支撑,有效解决了传统制造中复杂结构需额外支撑的难题,同时避免了支撑结构拆除对零件表面质量的影响。

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最终成型的机架重量仅 6 克,在实现轻量化的同时保证了良好的刚性。基于此机架组装的微型无人机整机重量仅 35 克,飞行噪声小且控制灵活,可广泛应用于救援、侦查、娱乐、竞赛等多种场景。其出色的性能表现,充分展现了 SLS 技术在微型无人机制造领域的优势,以及盈普三维材料和技术的协同创新能力。

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微型无人机机架打印所采用的Precimid1174Pro CF 材料通过碳纤维增强,在尼龙12 粉末基材中添加了碳纤维短纤,实现了卓越的力学性能。使用碳纤增强尼龙材料打印的零件沿X轴方向的拉伸强度达到了88MPa,弯曲强度达135 MPa,较纯尼龙12材料分别提升 91%和 165%。

拉伸模量达9000MPa,弯曲模量达6000MPa,较纯尼龙12 分别提升 389%,和 369%。材料的强度和比刚度得到大幅提高,让无人机机架的抗断裂和抗形变能力均有大幅提升。

不止于原型:盈普SLS打印四旋翼零件通过实战考验
在四旋翼无人机零件制造项目中,由于对航程和续航时间有着严苛要求,同时零件细节特征繁多,包含薄壁、孔位、卡扣等复杂结构,对制造技术和材料性能提出了巨大挑战。盈普三维采用 Precimid1176Pro GF30 BLK(玻璃增强尼龙 12)材料,通过 SLS 技术进行零件3D打印。

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在静载荷测试中,打印零件承受住了重物载荷的压力,整体机身未出现变形或损坏;高低温测试模拟了不同温度环境,零件保持了良好的稳定性;电磁屏蔽测试显示,3D无人机在复杂电磁环境中能够实现稳定通讯。此外,零件在 8m/s 飞行下的大机动测试中也表现优异,证明了材料与打印技术结合的可靠性,能够满足四旋翼无人机在复杂工况下的使用要求。

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随着无人机行业持续向智能化、高性能化演进,3D 打印技术与材料领域的创新正成为推动产业升级的重要动能。盈普三维依托在 SLS 技术及材料研发领域的长期探索与实践积累,将持续优化技术方案,与行业伙伴紧密协作,致力于为无人机制造提供更具竞争力的解决方案,助力无人机产业实现高质量发展,与行业同仁共同推动无人机产业迈向新的发展高度。


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