3D打印第一全功能无人机和航空级材料

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新加坡南洋理工大学（NTU）的研究人员与增材制造巨头Stratasys合作，使用航空级材料3D打印飞行无人机。不仅是任何无人机，这项成就是第一台全功能直升机，在ULTEM™9085中进行3D打印，这是一种经过认证的用于商用飞机的高强度，轻质FDM材料，所有这些都在一个生产步骤中进行。
由机械和航天工程学院NTU博士候选人Philip Keane设计和3D打印，无人机可支持超过60公斤的悬挂重量，并具有能承受极高温度的嵌入式电子器件。该项目由NTU的新加坡3D打印中心（SC3DP）和Stratasys亚太地区共同开发，该公司是领先的3D打印和增材制造解决方案公司Stratasys Ltd.的子公司。
NTU研究员Philip Keane用3D打印的无人机拍摄
直升机特别值得注意的是其独特的电子元件。通常，嵌入式电子设备对3D打印机提出了挑战，因为大多数电子设备不能承受高达160摄氏度的印刷过程的高温。为此，在整个打印过程的关键阶段，商用级电子器件被特别修改并嵌入无人机。
“最严峻的挑战之一是找到理论上可以在高温印刷过程中存在的电子元件 - 我们必须对元件进行一些耐热修改，以确保它们能够持续使用，包括向印刷电路板添加新元件，还设计定制外壳，“基恩说。
整个过程证明是细致而成功的。打印无人机花费在14小时内，包括三个暂停将电子设备放置在机箱内。 “我还必须处理严格的时间限制，因为一些组件在热量中不能生存超过20分钟，”Keane解释说，电机和螺旋桨在整个底盘完成后安装。

使用ULTEM 9085进行3D打印的决定也很重要，因为生产级热塑性塑料以其高强度重量比和FST（火焰，烟雾和毒性）等级而闻名，因此非常适合航空航天工业。此外，“在ULTEM 9085中预打印的外壳还为3D打印机提供了一个平面，以便在其上继续打印。
NTU SC3DP执行董事Chua Chee Kai教授指出，无人机代表了学术研究人员与行业合作伙伴合作时可能创新的一个成功的例子。 “与Stratasys的工程师和他们对3D打印的亲密的知识，我们能够推动当今技术的极限，打印一个非常耐用，可以承受高温的无人机。
Stratasys亚太区应用和产品总监Fred Fischer评论道：“该项目体现了Stratasys旗舰熔融沉积模拟（FDM）3D打印技术的强大功能，并完美地展示了ULTEM树脂的强度。我们期待着与业界合作伙伴和学术界合作，共同研究，开发和展示更多3D打印和材料的可能性。
两个合作伙伴都在热切地推进。基恩报告说，他已经在下一个版本的无人机，这将具有更好的耐久性，更轻的重量和改进的飞行动力学。
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