Drony na fali wznoszącej: Jak druk 3D zmienia obronność i przemysł

Drony nie są już tylko zabawką dla entuzjastów. Wraz z rozwojem technologii addytywnych stają się kluczową technologią dla obronności, przemysłu i logistyki. Szybki rozwój dronów przynosi zupełnie nowe możliwości - od alternatywy dla tradycyjnych fajerwerków, przez inspekcję trudno dostępnych miejsc, po ochronę zwierząt przed kłusownikami.

Sektor dronów jest obecnie jedną z najdynamiczniej rozwijających się gałęzi przemysłu, napędzaną zarówno przez potrzeby cywilne, jak i obronne. W przemyśle drony znajdują zastosowanie na przykład w inspekcji farm wiatrowych lub innych trudno dostępnych miejsc. Są one również wykorzystywane do monitorowania dużych obszarów, w systemach bezpieczeństwa lub w przemyśle rozrywkowym - na przykład w postaci rojów zastępujących fajerwerki. Niektóre stany USA już testują wykorzystanie dronów do dostarczania żywności na tzw. "ostatnią milę".

W przemyśle obronnym rozwój dronów jest znacznie przyspieszany przez sytuację geopolityczną i trwające konflikty, co pokazuje, jak szybko zmieniają się potrzeby i jak ważna jest zdolność adaptacji.

Dlaczego druk 3D zamiast tradycyjnych metod?

W porównaniu z tradycyjnymi metodami produkcji, takimi jak laminowanie lub frezowanie, druk 3D przynosi szereg korzyści, które są niezbędne dla rozwoju i produkcji dronów. Przede wszystkim eliminuje potrzebę stosowania drogich form i oprzyrządowania, co znacznie skraca czas i koszty produkcji prototypów, zarówno małych, jak i dużych partii. Części mogą być projektowane i produkowane w jednym kroku ze zintegrowanymi funkcjami, zmniejszając liczbę połączeń, wagę i ryzyko awarii. Produkcja addytywna umożliwia również optymalizację geometrii pod kątem maksymalnej wytrzymałości i minimalnej wagi - dokładnie tego, czego potrzebują bezzałogowe statki powietrzne (UAV). Ponadto, w porównaniu z konwencjonalnymi technologiami, może elastycznie reagować na bieżące zmiany projektowe, co ma kluczowe znaczenie dla bezzałogowych statków powietrznych.

Równie ważna jest dostępność wykwalifikowanej siły roboczej. Konwencjonalna produkcja wymaga pracy fizycznej i wykwalifikowanych rzemieślników, których wciąż brakuje na rynku - zwłaszcza w Czechach. Technologie addytywne w dużej mierze rozwiązują ten problem: procesy są bardziej zautomatyzowane, mniej zależne od czynnika ludzkiego i pozwalają na skalowanie produkcji nawet przy ograniczonej liczbie pracowników.

Filary nowoczesnych dronów

Przed dronami stawiane są wysokie wymagania, szczególnie w następujących obszarach:

•  
• wydajność, ściśle powiązana z lekkością konstrukcji,
• wytrzymałość izotropowa, czyli jednakowa wytrzymałość we wszystkich kierunkach,
• niezawodność,
• zdolność do pracy w trudnych warunkach,
• swoboda projektowania, pozwalająca reagować na coraz to nowe wymagania.

Kluczowym parametrem wydajności dronów jest ich zasięg - wzrost wydajności o 10-20% może znacznie zwiększyć ich zasięg operacyjny.

Wymagania te oznaczają również wysokie wymagania dotyczące produkcji. Technologie addytywne - takie jak Multi Jet Fusion (MJF) firmy HP - oferują swobodę projektowania, szybkie prototypowanie i masową produkcję.

"W przypadku drona o wymiarach 2×2 metry możemy wydrukować kadłub o grubości ścianki mniej więcej równej grubości kilku arkuszy papieru przy użyciu technologii HP Multi Jet Fusion. W ten sposób jest on wystarczająco wytrzymały, aby wytrzymać trudne warunki w Afryce, gdzie drony monitorują zwierzęta przed kłusownictwem".

Gino Balistreri, Unmanned Systems Leader, HP

 

Modułowa, mobilna i zdecentralizowana produkcja

Sektor obronny przechodzi fundamentalną zmianę strategii. Podczas gdy kiedyś nacisk kładziono na scentralizowaną produkcję, obecnie trend przesuwa się w kierunku produkcji regionalnej i rozproszonej. Technologie addytywne są idealne do tych celów - są mobilne, elastyczne i pozwalają na wysoki stopień dostosowania. Ułatwia to przeprowadzanie szybkich napraw w terenie lub produkcję konkretnych, niestandardowych elementów, takich jak kratki do hełmów.

Części zamienne do starszego sprzętu można również łatwo wydrukować bez skomplikowanego przygotowania formy, dzięki czemu cały proces konserwacji jest znacznie bardziej wydajny.

Ponadto, modułowa konstrukcja dronów umożliwia wymianę poszczególnych segmentów w zależności od potrzeb, tworząc urządzenia o różnym przeznaczeniu. Dzięki temu jeden dron nie musi spełniać tylko jednej roli.

Jednocześnie, wraz z rosnącym naciskiem na zdecentralizowaną produkcję, rośnie potrzeba ochrony danych produkcyjnych. Bezpieczne platformy produkcyjne umożliwiają wysyłanie projektów do producentów kontraktowych bez ujawniania samego projektu.

Rola HP i partnerów: innowacje szyte na miarę

Kilka lat temu firma HP zauważyła rosnące zapotrzebowanie na komponenty drukowane 3D przy użyciu technologii Multi Jet Fusion dla dronów . W odpowiedzi na zainteresowanie klientów powstał zespół HP Drones, skupiający menedżerów segmentu, inżynierów aplikacji, projektantów i specjalistów ds. marketingu. Celem jest nie tylko rozwój samej technologii, ale także dostosowanie aplikacji do konkretnych wymagań rynku.

"Wraz z naszymi partnerami, takimi jak 3Dees Industries, pracujemy nad udostępnieniem możliwości technologii Multi Jet Fusion szerszej publiczności. Dlatego uważamy, że wydarzenia takie jak IDET są ważne. Dzięki naszemu partnerstwu mamy również pewność, że nasze drukarki są obsługiwane przez dobrze wyszkolonych profesjonalistów".

GinoBalistreri, Unmanned Systems Leader, HP

Latanie w przyszłość

Przyszłość dronów będzie charakteryzować się rosnącą autonomią, modułowością i zdecentralizowaną produkcją. Druk 3D będzie coraz częściej stosowany nie tylko w prototypowaniu, ale także w produkcji końcowych komponentów, dzięki możliwości szybkiego reagowania na zmiany i bieżące potrzeby.

Drony są odzwierciedleniem szybkości postępu technologicznego i dowodem na to, że produkcja addytywna i inteligentne partnerstwa mogą dostarczać innowacji - nie tylko w laboratorium, ale w prawdziwym świecie.