Projekthintergrund
Der Kunde ist auf die Entwicklung und Herstellung von Drohnen für industrielle Zwecke spezialisiert. Die Produkte werden in verschiedenen Anwendungsgebieten eingesetzt – beispielsweise bei der Überwachung von Stromnetzen, beim Schutz von Wäldern vor Bränden, bei der Kartierung von Städten sowie im Bereich des Lufttransports auf niedriger Höhe. Je nach Anwendungsbereich gibt es unterschiedliche Anforderungen an die Ausrüstung sowie die äußere Struktur der Drohnen. Standardisierte Komponenten reichen nicht aus, um die Anforderungen an Anpassungen und Verbesserungen der Drohnen zu erfüllen.
Die traditionellen Fertigungsverfahren wie mechanische Bearbeitung oder Spritzguss erfordern lange Fertigungszeiten. Zudem ist es schwierig, präzise Bauteile mit dünnen Wänden herzustellen – außerdem ist die Qualität dieser Bauteile gering. Darüber hinaus weisen zusammengefügte Konstruktionen eine schlechte Stoßfestigkeit auf. Die häufigen Vibrationen bei der Nutzung der Drohnen in großer Höhe können dazu führen, dass die Komponenten locker werden, verformt werden oder Risse bekommen. Dies beeinträchtigt erheblich die Genauigkeit der Aufnahmen sowie die Sicherheit bei der Nutzung der Drohnen. Zudem sind die Kosten für Anpassungen mit traditionellen Verfahren hoch und die Fertigungszeiten lang. Dadurch können die Anforderungen des Kunden bezüglich vielfältiger Anwendungen, kleiner Produktmengen sowie schneller Weiterentwicklungen nicht erfüllt werden. Dies erschwert die kommerzielle Nutzung der Drohnen in verschiedenen Anwendungsgebieten.
Lösungen und Projektergebnisse
Unter Berücksichtigung der Kernanforderungen an Industriedrohnen – wie Vielseitigkeit, Anpassbarkeit und hohe Passgenauigkeit – bieten wir mithilfe der 3D-Druck-Technologie eine umfassende Lösung für die maßgeschneiderte Herstellung von Präzisionskomponenten für Drohnen:
1. Maßgeschneiderte Konstruktionen für verschiedene Drohnenmodelle: Je nach Größe des Rumpfs, aerodynamischer Auslegung, Tragfähigkeit sowie Einsatzbedingungen der Drohne werden die Strukturen der Komponenten gezielt optimiert. Dabei werden integrierte Leitungen, Stoßdämpfer sowie leichte, aerodynamische Konstruktionen verwendet, ohne die ursprüngliche Antriebs- und Flugstruktur der Drohne zu beeinträchtigen. Dadurch wird die aerodynamische Leistung der Drohne optimal gewährleistet.
2. Präzise Auswahl der Materialien je nach Einsatzumgebung: Für unterschiedliche Einsatzbedingungen wie Hochplateaus, Wüsten, feuchte Küstenregionen oder städtische Umgebungen werden spezielle, hochbelastbare, hitzebeständige, korrosionsresistente und alterungsresistente Materialien verwendet. Dadurch werden die Eigenschaften der Komponenten in Bezug auf Stoßfestigkeit, Windbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Wetterbeständigkeit verbessert – ideal für anspruchsvolle Außenarbeiten.
3. Einfacher Fertigungsprozess durch integrierte Konstruktionen: Anstelle traditioneller, getrennt hergestellter und anschließend zusammengesetzter Komponenten werden alle Teile wie Tragevorrichtungen, Rahmen für den Antrieb sowie Stabilisierungskomponenten in einem einzigen Schritt hergestellt. Dadurch werden Verbindungsstellen und Befestigungspunkte reduziert, wodurch die Strukturstabilität und die Stoßfestigkeit verbessert werden.
4. Präzise Nachbearbeitung und umfassende Prüfung: Nach dem Drucken werden die Komponenten durch professionelle Polierverfahren, Stressentfernung sowie Oberflächenverstärkungsprozesse bearbeitet, um eine bessere Glätte und Widerstandsfähigkeit zu erreichen. Zudem werden Abmessungskontrollen, Schwingungstests sowie Belastungstests durchgeführt, damit jedes Produkt den Anforderungen für den Einsatz in Industriedrohnen erfüllt.
Nach der Umsetzung dieses Projekts konnten wir die Lieferzeit der maßgeschneiderten Drohnenkomponenten verkürzen und die Herstellungskosten bei kleinen Serienproduktionen senken. Die maßgeschneiderten Komponenten passen perfekt zu allen Industriedrohnen des Kunden. Dadurch ist die Befestigung der Geräte sicherer und es kommt zu weniger Verschiebungen. Die Genauigkeit der Luftaufnahmen verbessert sich erheblich. Zudem wird die Lebensdauer der Komponenten im Außenbereich um mehr als das Doppelte verlängert, wodurch die Ausfallraten der Geräte stark sinken. Dadurch können die Betriebskosten für die Wartung der Drohnen deutlich reduziert werden. Dies ermöglicht es den Kunden, ihre Drohnen in verschiedenen Anwendungen einzusetzen – sei es bei Überwachungsaufgaben oder Vermessungsarbeiten. So kann eine langfristige Zusammenarbeit erreicht werden.
