Aviaţie UAV/UCAV

Drone printate 3D, noi tehnologii de printare 3D

UAV printat 3D

UAV printat 3D

Guest post, autor Unu

Avem chei, arme, pantofi, toate printate 3D – iar acum o echipa de cercetatori de la Universitatea Virginia au creat o drona printata 3D pentru Department of Defense al SUA.

Dezvoltata timp de 3 ani, aparatul, nu mai mare decat un avion telecomandat, poate sa care in jur de 700 de grame incarcatura utila. Daca se prabuseste sau are nevoie de o ajustare a proiectarii, alta drona poate fi printata in mai putin de o zi si la un pret de 2500 USD. Este construita cu componente care se gasesc pe piata si foloseste un telefon cu Android pe post de creier.

 spune David Sheffer, coordonatorul proiectului.

Sheffler este un fost inginer Pratt & Whitney si Rolls-Royce, care acum preda la universitate. Dupa constructia unui motor reactiv printat 3D in una din cursurile sale, corporatia MITRE, un contractor al  Department of Defense i-a cerut sa creeze o drona printata 3D care poate fi usor modificata si construita cu componente disponibile pe piata.

Primul prototip, modelul cu albastru care se poate vedea in clipul de deasupra, a fost proiectat pe baza unui aparat construit din lemn de balsa care este mult mai usor si mai rezistent decat plasticul ABS folosit in printerele 3D din universitate. Acelasi aparat construit din plastic ar fi cantarit de 5 ori mai mult decat echivalentul din balsa. “Printam dintr-un material care chiar nu e potrivit pentru avioane”, explica Shaffler. Pe deasupra, modul cum functioneaza imprimantele 3D – constructia strat peste strat – a condus la probleme de integritate structurala.

Pentru a compensa aceste neajunsuri echipa lui Shaffler a regandit design-ul. S-au oprit la o proiectare de tipul “aripa zburatoare”, practic tot aparatul fiind o mare aripa, pe care au numit-o Razor. Cel mai nou (al treilea) prototip este alcatuit din noua piese printate si care se asambleaza pe model LEGO.

Centrul aparatului este dintr-o singura bucata, cu un capac demotabil care ofera acces la locasul unde poate fi pusa incarcatura utila. Toata electronica este acolo, inclusiv un telefon Google Nexus 5 care ruleaza o aplicatie de avionica ce controleaza avionul, si un pilot automat pentru avione radiocomandate, ce comanda suprafetele de control folosind o iesire de la telefon. Structura aripii este dintr-o singura bucata, cu eleron, winglet-uri (aripioare care reduc turbulentele la capatul aripii), si locas pentru micul motor EDF care se prinde pe aparat.

(Click pentru a viziona filmul)

Aparatul, cu o anvergura de 122 de cm, cantareste doar 0.8 kg. Incarcat cu toata electronica, catnareste sub 2.7 kg. Poate zbura cu 65 km/h timp de 45 de minute, dar echipa lucreaza la o versiune care poate zbura o ora. Un prototip mai vechi putea zbura cu 160 km/h si echipa crede ca aparatul ar putea atinge 190 km/h cu pretul descarcarii rapide a bateriei.

Poate cara o sarcina utila de 700 de grame deci atasarea unei camere foto se poate face fara probleme. Bateriile se incarca in 2 ore si sunt usor de schimbat, deci daca ai 3-4 seturi de baterii la indemana, Razor poate sta in aer continuu. Aparatul poate fi controlat de la 1.6 km distanta, sau poate zbura dupa un set de coordonate GPS incarcate in prealabil. Echipa foloseste de asemenea conectivitatea 4G a telefonului Nexus ceea ce inseamna ca poate primi comenzi de la mult mai mare distanta, desi regulamentele FAA i-au impiedicat pe cercetatori sa il testeze in acest fel.

Avantajul printarii 3D este evident: proiectarea poate fi modificata – si reprintata usor – astfel incat avionul sa fie mai mare sau mai mic, sa poarte un senzor sau o camera, sa zboare mai repede sau mai incet. Avionul poate fi construit in 31 de ore cu materiale care costa 800 USD. Electronica (baza de control instalata pe un tablet PC), ridica pretul al 2500 USD. In opinia americanilor (probabil comparand cu alte solutii de drone care costa sute de mii de dolari) este atat de ieftin incat poate fi dispensabil, mai ales cand poti face alt aparat la orice printer 3D. Daca o versiune e defectuoasa sau pur si simplu distrusa, poti oricand sa printezi o alta.

Desi contractul de cercetare al echipei a expirat, ei spera sa obtina altul anul care vine. Daca Sheffler are dreptate legat de cum va evolua tehnologia, MITRE si Department of Defense ar face bine sa extinda parteneriatul. Sheffler spune ca “printarea 3D este in faza in care erau PC-urile in anii ‘80”. El mai adauga ca “tehnologia este fara limite”.

Sursa: Wired

Mentiuni personale:

In 2011, un grup de cercetatori de la universitatea Southampton au zburat pentru prima data in lume un avion printat 3D, cu rezultate bunicele: o anvergura de 2 metri si o viteza de 161 km/h:

Prima drona printata

Prima drona printata 3D

Sursa: Gizmag

Mai apoi, de pe wired.com aflam despre o drona printata 3D, realizata de un fost inginer Pratt&Whitney care acum e profesor universitar…

UAV printat 3D

UAV printat 3D

Nici o luna mai tarziu, aflam de pe gizmag.com ca o echipa a Universitatii Sheffield, ajutati de Boeing, au produs un aparat ceva mai complex si mai bine legat, printat de data asta printr-un proces de printare usor diferit denumit FDM (Fused Deposition Modeling).

De data asta pasarea pare sa fie mult mai sanatoasa si mai demna de luat in seama, mai ales ca printarea dureaza 24 de ore si motoarele sunt adaugate in niste canale de aer special concepute in corpul dronei.

The world's first 3D-printed jet engine on display at the Avalon International Airshow

The world’s first 3D-printed jet engine on display at the Avalon International Airshow

Si cum lucrurile par sa se miste repede, in februarie si mai 2015, aflam tot de pe gizmag.com despre cum australienii ( http://www.gizmag.com/3d-printed-jet-engine/36273/ ) si vreo 2 luni mai tarziu americanii de la General Electric au reusit sa construiasca motoare reactive printate 3D (probabil mai putin elementele de precizie gen rulmenti, injectoare, etc.)  (http://www.gizmag.com/3d-printed-jet-engine/36273/)

Amandoua motoarele de mai sus sunt construite printr-o tehnica de printare 3D care foloseste sinterizarea pulberilor de titan (sau alte metale) utilizand un laser de mare putere (DLMM) Direct Laser Metal Melting pe o imprimanta 3D care costa cateva milione de dolari (cine are noroc are! J).

 

Si cum de obicei treburile astea evolueaza la o viteza foarte mare, acum cateva luni, 3dprintingindustry.com ne spune ca o companie din California, pe nume Carbon3D a venit cu o metoda complet revolutionara de printare 3D, alta decat depunerea stratificata sau sinterizarea laser, metoda la care i-au zis CLIP (Continuus Liquid Interface Production) si care permite printarea cu o viteza de 25-100 de ori mai mare a componentelor decat prin metodele clasice

 (http://3dprintingindustry.com/2015/03/17/breakthrough-layerless-3d-printing-25-100x-faster-prints/ ).

Si asta nu e cea mai tare stire. Cea mai tare stire e ca rezolutia de printare este mult superioara, producand obiecte printate cu o calitate a finisajelor egala cu a produselor turnate, si care au o integritate structurala mult crescuta fata de produsele printate clasic.

Asa ca in curand (5-10 ani) posibil sa descarcam obiectele de care avem nevoie de pe net si sa ni le printam in orice cantitati si dimensiuni, si aici nu ma refer doar la corpuri de drone ci chiar si la electronica din ele, printarea 3D evoluand mult in ultima vreme si in aceasta directie.

Asa ca nu e de mirare ca intalnirea grupului Bildeberg din 2013 avea pe agenda si controlul tehnologiilor de printare 3D mai ales ca in ultima vreme au inceput sa apara tot mai multe arme de foc si componente de arme de foc printate 3D (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_3D_printed_weapons_and_parts) motiv care probabil va fi invocat pentru o reglementare destul de dura a domeniului atunci cand masurile discutate la acea intalnire ajung ca si ordine la spagarii care conduca statele lumii (Romania inclusiv).

 

Autor: Unu

13 Comments

  • Cam asta e viitorul, si odata cu perfectionarea imprimantelor 3D (inclusiv construirea unora de dimensiuni mari) si imbunatatirea produselor se va schimba incet incet si economia si chiar razboiul. Aici am putea sa ne plasam pe locurile fruntase, avem si potential si tehnologia e inca noua si nu e acaparata de cativa mari producatori, si se fac imbunatatiri la ea tot timpul.

    Posibil sa construiesti rapid in retea (mai multe impirmante, fiecare construind piese diverse ina celasi timp pentru a fi mai repede asamblat produsul, inclusiv lucrand de acasa) de la arme de foc la rachete si drone, doar materiale si planuri sa ai.

    • Interesanta ideea asta de “constructie in retea”. Dar cred ca inainte sa fie pusa in practica ar trebui sa exista niste standarde universal recunoscute legat de materiale si modul de printare. In sensul ca trebe sa fii sigur ca doua piese care ar trebui sa fie din acelasi material si aceeasi duritate, chiar sunt din acelasi material si aceeasi duritate, chiar daca sunt scoase la doua imprimante diferite in doua locatii diferite.

    • Chiar ma intrebam cum ii putem zice in romaneste si daca exista un termen pentru ea. Cred ca de acum incolo ar trebui sa ii zicem “prelucrare aditiva” in loc de “printare 3D” desi posibil sa ia o vreme pana se obisnuieste toata lumea cu termenul.

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: