编者按:当前,无人机的用途非常广泛,无人机的品牌也纷繁众多。新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的研究人员制造出了新型无人机,并期待未来它能被使用在更广泛的领域中。
新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的研究人员使用 3D 打印技术打印出了一架无人机,采用了 ULTEMTM 9085 宇航级材料,并带有嵌入式电子。
无人机是如何造出来的?
这个无人机——有四个旋翼的四轴飞行器——由Phillip Keane设计,他在南洋理工大学新加坡3D打印中心做研究,是一名机械和航空航天工程学院的博士候选人。
在 3D 打印领域,目标都是逐层被创造出来的。然而,电子的嵌入是一个挑战。因为绝大多数电子无法在高温的3D打印过程中存活下来。
因此在打印过程的各个阶段,商业级别的电子被修改并且放置在无人机中。这些电子在超过160摄氏度的高温下也能存活,而一般的电子只能存活在80到100摄氏度之间。在整个底架完成后只有发动机和推进器是安装好的。
Keane先生说:“最艰难的挑战之一,就是去找出理论上可以在高温的打印过程中存活的电子元件——我们必须对这些组件进行一些耐热的强化,来确保它们可以存活下来。这涉及到在印刷电路板上添加一些新的组件,设计出定制的外壳。”
完成这个无人机的时间少于14个小时。在打印过程中,只有三次暂停,以便在底架内放置电子。
“ULTEM 9085中预先印好的外壳为3D打印机持续在它们上面打印提供了一个平坦的表面。我同样需要保证严格的时间限制,因为一些组件在高温中无法存活超过20分钟。”
无人机除了需要极其坚固外,还需要有能力去支撑悬挂在它结构上超过60公斤的重量。Keane先生说他正在忙于制造下一个版本的无人机,它会有更好的耐性,更轻的重量以及改善的飞行动力。
南洋理工大学新加坡3D打印中心的执行理事Chua Chee Kai教授说,这是一个学术界研究者与产业合作伙伴合作实现颠覆性创新的范例。
“在南洋理工大学,我们有世界领先的研究者,他们拥有材料学和3D打印处理的大量知识,发明了创新技术来克服现有技术的局限性。”Chua教授解释道。科学网是一个由汤森路透维护的研究数据库,这个数据库显示,他是在3D打印领域被引用次数最多的科学家。
“和Stratasys公司精通3D打印知识的工程师们一起工作,我们可以超越当今技术的极限,并打印出一个非常耐用和禁得住高温考验的无人机。”
“这个项目证明了Stratasys公司的旗舰熔融沉积成型(FDM)技术的力量,同时也证明了ULTEM树脂的强大,”Stratasys亚太公司应用及产品主管Fred Fischer评论道,“当我们和行业合作伙伴以及学术界一起工作时,我们期待研究、开发和推出关于3D打印和材料的更多可能性。”
ULTEM 9085是一个产品级别的热塑性塑料。它可以用于3D打印,因高重量比和FST(焚烧、烟雾和毒性)评级而被称赞,这使它适合商业运输行业,特别是航空航天行业。
南洋理工大学机械和航空航天工程学院主席Louis Phee教授说无人机(UAV)是学院的主要研究方向。“作为新加坡首个提供航空航天工程学位课程的大学,我们成功吸引了最优秀的学生来和我们的教授一起推动无人机技术,以此满足新加坡独特的需求。在不远的将来,我期待看到更多来自南洋理工大学的令人激动的无人机技术转化到实际的应用中。”
翻译来自:虫洞翻翻 译者ID:盖里君