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AM易道導(dǎo)語

航空制造與汽車工業(yè),兩個(gè)傳統(tǒng)上涇渭分明的領(lǐng)域,正在增材制造技術(shù)的推動(dòng)下開始融合。

近日,通用原子航空系統(tǒng)公司(GA-ASI)展示了與Divergent合作開發(fā)的全金屬3D打印無人機(jī)機(jī)身,這一技術(shù)突破不僅代表了當(dāng)前全球最大規(guī)模的金屬激光粉末床熔融3D打印結(jié)構(gòu)之一,更展現(xiàn)了制造技術(shù)跨領(lǐng)域應(yīng)用的可能。

關(guān)于通用原子過去的AM易道文章:

關(guān)于Divergent過去的AM易道文章:

技術(shù)突破:從概念到實(shí)物

GA-ASI在2025年4月9日發(fā)布的社交媒體內(nèi)容中介紹了這一創(chuàng)新成果。

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作為中高空和小型無人機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域的重要供應(yīng)商,GA-ASI一直致力于提升無人機(jī)系統(tǒng)的制造工藝,而增材制造技術(shù)成為其重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

"我們永遠(yuǎn)不會(huì)滿足于無人系統(tǒng)的現(xiàn)狀,只要有推動(dòng)、調(diào)整、改進(jìn)或重做的可能。"

GA-ASI在發(fā)布中如此表述其創(chuàng)新理念,這也解釋了為何公司愿意嘗試將增材制造這一相對新興的技術(shù)應(yīng)用于關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。

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公開信息并沒有關(guān)于此結(jié)構(gòu)的任何技術(shù)細(xì)節(jié)。

AM易道從圖片中推測,其展示的無人機(jī)機(jī)身部件黑色圓柱形結(jié)構(gòu),目測約1米長。

AM易道本文就不去推測具體是用于哪一類無人機(jī)了。

其產(chǎn)品線包括MQ-9B Sky Guardian

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MQ-9B Sea Guardian

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MQ-9B STOL

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MQ-9A Reaper

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Avenger

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Gray Eagle STOL

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Gray Eagle 25M

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Mojave

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Sparrowhawk

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Gambit Series

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至于3D打印金屬結(jié)構(gòu)用于哪一款,歡迎讀者在評論區(qū)分享您的推測!

設(shè)計(jì)分析:輕量化與功能集成

從技術(shù)角度分析,圖片展示的無人機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了增材制造獨(dú)特的設(shè)計(jì)優(yōu)勢:

我們從圖片右側(cè)局部細(xì)節(jié)可見,內(nèi)部采用了復(fù)雜的格柵狀支撐系統(tǒng),這是典型的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)手法。

這種結(jié)構(gòu)在保證強(qiáng)度的同時(shí)最大限度減輕了重量,對航空應(yīng)用尤為重要,直接影響飛行器的航程和載荷能力。

其次,結(jié)構(gòu)表面設(shè)計(jì)了規(guī)則的開口,一方面可能與功能需求相關(guān)(如設(shè)備安裝、冷卻或信號傳輸)。

另一方面也便于制造過程中內(nèi)部未熔結(jié)粉末的清除,這是金屬激光粉末床熔融工藝中的重要考量。

3D打印一體化制造特性明顯。

傳統(tǒng)制造可能需要數(shù)十個(gè)零部件分別加工后組裝的結(jié)構(gòu),通過3D打印實(shí)現(xiàn)了一次成型,減少了連接點(diǎn)和潛在的失效點(diǎn),提高了整體結(jié)構(gòu)的可靠性。

從材料角度,AM易道猜測該組件可能采用了高性能的航空級鈦合金或鋁合金,這些材料在保證強(qiáng)度的同時(shí)具有較低的密度和良好的耐環(huán)境性能。

Divergent的DAPS系統(tǒng):從汽車到航空的技術(shù)跨界

這一技術(shù)進(jìn)展的關(guān)鍵在于GA-ASI與美國國防部以及工業(yè)合作伙伴Divergent的協(xié)作。

產(chǎn)品上同時(shí)標(biāo)有兩家公司的標(biāo)識,體現(xiàn)了這一深度技術(shù)合作關(guān)系。

特別值得注意的是,Divergent公司開發(fā)的Divergent自適應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)(DAPS)最初面向汽車行業(yè)設(shè)計(jì),如今成功應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。

 通用原子與Divergent聯(lián)手打破行業(yè)邊界,金屬3D打印無人機(jī)機(jī)身問世
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通用原子與Divergent聯(lián)手打破行業(yè)邊界,金屬3D打印無人機(jī)機(jī)身問世

AM易道認(rèn)為,這種技術(shù)遷移展示了增材制造作為通用制造平臺(tái)的潛力,支持了AM易道推薦書籍由Richard D'Aveni在《超級制造》中的觀點(diǎn):

3D打印技術(shù)將使工業(yè)參與者能夠靈活涉足不同領(lǐng)域,模糊傳統(tǒng)行業(yè)邊界

應(yīng)用價(jià)值:效率與性能的雙重提升

GA-ASI表示,投資增材設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的目標(biāo)是為下一代無人機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)提供"先進(jìn)、具成本效益的解決方案"。

從實(shí)際應(yīng)用角度分析,這種方法帶來了多方面價(jià)值,對于行業(yè)資深讀者來說可能是老生常談,但AM易道需要反復(fù)強(qiáng)調(diào)的優(yōu)勢:

在設(shè)計(jì)優(yōu)化方面,數(shù)字化設(shè)計(jì)與增材制造的結(jié)合打破了傳統(tǒng)制造的約束,工程師可以根據(jù)功能需求進(jìn)行更自由的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)更高效的力學(xué)結(jié)構(gòu)和空氣動(dòng)力學(xué)外形。

在生產(chǎn)效率方面,復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化制造大幅減少了裝配環(huán)節(jié),縮短了生產(chǎn)周期。

同時(shí),針對小批量、高定制化的軍用無人機(jī),增材制造比傳統(tǒng)生產(chǎn)線更具靈活性。

在供應(yīng)鏈管理方面,基于數(shù)字模型的直接制造可實(shí)現(xiàn)按需生產(chǎn),減少庫存壓力,并降低關(guān)鍵零部件的供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。

在產(chǎn)品性能方面,輕量化設(shè)計(jì)直接提升了無人機(jī)的航程、載荷能力和燃油效率,這對執(zhí)行軍事偵察任務(wù)的無人機(jī)系統(tǒng)尤為關(guān)鍵。

結(jié)語:制造技術(shù)的跨界融合

通用原子與Divergent的合作展示了制造技術(shù)跨領(lǐng)域應(yīng)用的廣闊前景。

通用原子與Divergent的合作成功驗(yàn)證了金屬增材制造在關(guān)鍵飛行結(jié)構(gòu)件上的可行性,將促使更多航空企業(yè)重新評估傳統(tǒng)減材制造與新興增材制造的優(yōu)劣勢,調(diào)整技術(shù)投資方向。

AM易道認(rèn)為,隨著增材制造技術(shù)日益成熟,行業(yè)間的技術(shù)壁壘將進(jìn)一步降低,帶來更多創(chuàng)新可能。

不同行業(yè)企業(yè)之間的技術(shù)協(xié)作將更加頻繁,專業(yè)增材制造企業(yè)與系統(tǒng)集成商的合作將成為新趨勢。

AM易道預(yù)測,不遠(yuǎn)的將來,我們可能會(huì)看到更多傳統(tǒng)行業(yè)的邊界被打破,形成以技術(shù)能力而非產(chǎn)品類別定義的新型產(chǎn)業(yè)分類。

企業(yè)合伙人計(jì)劃:

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