Drones extremos impresos en 3D

Este artículo de 3DPrint.com me fue enviado el otro día. Se trata de un equipo de investigación de la Antártida china que trajo consigo un dron impreso en 3D para ayudarlos a recopilar datos sobre los paisajes que estaban explorando en el páramo helado que existe en el fondo de nuestro planeta. El artículo en sí es asombroso y habla de cómo se diseñó todo el dron en un mes y tardó 15 días en imprimirse.

Mientras tanto, el profesor Liang Jianhong, una de las figuras principales de la expedición, le dijo a 3DPrint.com que llevaría tres meses hacer un conjunto de moldes para piezas de fibra de carbono y costaría veinte veces más producirlos en fibra de carbono que en 3D. impresión, por lo que demuestra los enormes beneficios en costos y ahorros de tiempo que la impresión 3D puede brindar a los equipos de desarrollo.

Dicho esto, existe un inconveniente en el uso de una impresora 3D para producir una pieza funcional que requiere tanto resistencia como ligereza:en términos relativos, el plástico es bastante bajo en resistencia y alto en peso, ciertamente no se acerca a la fibra de carbono o incluso a la balsa. madera.

Ergo, al desarrollar un modelo funcional, existe una buena posibilidad de que este equipo chino haya tenido que sacrificar algo de capacidad de carga útil / rendimiento porque necesitaban poner ese peso en el diseño de una estructura de plástico que fuera lo suficientemente fuerte para soportar las cargas impuestas. Uno de los principales beneficios del carbono es que puede obtener un gran ahorro de peso por la misma cantidad de resistencia que un componente de aluminio tradicional, una de las razones por las que Boeing diseñó el 787 con el 50% de su estructura hecha de compuestos avanzados (fuente) .

El equipo chino hizo un trabajo increíble al producir este vehículo, algo que no solo se pliega para el transporte, vuela rápido (velocidad máxima de 24 mph), sino que también puede llevar una cámara y soportar temperaturas de entre 5 y -4 grados Fahrenheit. Sin embargo, me pregunto qué tipo de capacidades o rendimiento adicionales podrían haber obtenido al usar un compuesto de carbono / plástico. Puede que nunca lo sepamos, pero es un experimento mental interesante.

Antes del refuerzo compuesto para piezas impresas, cualquier cosa fabricada en una impresora 3D es simplemente peligrosa para confiar con cualquier nivel de resistencia de misión crítica. Sin embargo, con ese refuerzo, se abren las puertas a aplicaciones más estructurales o de misión crítica.

Por el momento, muchos aviones y algunos drones se fabrican a partir de conjuntos complejos de varias partes. Los ahorros de costo y peso que se pueden obtener simplificando estos diseños y fusionándolos en partes singulares serían enormes. Estamos llegando al punto en el que podemos empezar a considerar la posibilidad de utilizar piezas reforzadas con compuestos en componentes semiestructurales, y no solo en vehículos no tripulados también.

Sin embargo, por el momento, la industria de los drones y otros sectores en los que el peso es fundamental para las aplicaciones de alta resistencia son los que más se benefician de estas piezas ligeras y superresistentes. No solo podemos mejorar el rendimiento de muchos diseños de vehículos, sino que también se pueden producir vehículos nuevos en volúmenes a pequeña escala sin la necesidad de montajes y plantillas costosos o complicados, o máquinas de moldeo por inyección. Piénselo:tiene que construir la estructura del ala y los largueros para un avión de ala fija con madera, metal o varilla extraída, porque el plástico puro es demasiado pesado y demasiado débil para hacerlo. Pero con el refuerzo compuesto, definitivamente hay más oportunidades para ser creativo.

Entonces, la próxima vez que esté considerando llevar un dron a un entorno hostil o un caso de uso exigente, considere los beneficios que podrían derivarse del uso de una impresora en su desarrollo y comience a pensar en qué tipo de opciones de alto rendimiento están disponibles cuando pueda Cree piezas complejas y superresistentes en horas en lugar de semanas. Con el refuerzo compuesto, las piezas impresas se pueden utilizar para hacer que su pieza sea compleja y resistente.