한눈에 보기: 3D 프린팅은 드론과 무인항공기(UAV)의 설계 및 제조 방식을 혁신하고 있습니다. 신속한 생산, 경량화 및 내구성 부품 구현, 그리고 민첩성과 빈번한 설계 변경이 필요한 산업에 핵심적인 주문형 맞춤화를 가능하게 합니다. 프로펠러 가드부터 완전한 고정익 기체에 이르기까지, 적층 제조 기술은 상업, 군사, 민간 분야를 아우르는 현대적 드론 생산을 위한 유연하고 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.
무인 항공기(UAV)는 흔히 드론으로 알려져 있으며, 그 기원은 17세기 열기구에까지 거슬러 올라가지만 최근 수십 년간 급속히 성장해 왔습니다. 상업적, 군사적, 민간적 용도로 활용되며, 항공 촬영에 사용되는 민첩한 쿼드콥터부터 장거리 감시, 지도 제작, 환경 모니터링에 투입되는 고정익 항공기에 이르기까지 다양한 형태로 존재합니다. 그러나 이러한 차이에도 불구하고, 모든 드론은 중력이라는 공통된 법칙에 따르며 최적의 작동을 위해 가볍고 내구성이 뛰어나며 공기역학적으로 효율적이어야 합니다.
가공, 탄소섬유 적층, 사출 성형과 같은 전통적인 드론 제조 방식도 물론 목적을 달성할 수 있습니다. 그러나 이러한 방식들은 비용 증가, 납기 연장, 설계 유연성 제한과 같은 비효율성에 취약합니다. 특히 맞춤형 제작, 빈번한 설계 업데이트, 소량 생산이 요구되는 경우 이러한 단점은 더욱 두드러집니다.
이때 적층 제조(AM), 즉 일반적으로 3D 프린팅으로 알려진 기술이 기존 방식에 대한 매력적인 대안을 제시합니다. 3D 프린팅은 일반 제조 방식보다 빠른 부품 생산과 더 큰 설계 자유도를 포함한 장점을 제공합니다. AM은 가상 재고를 가능하게 하여 물리적 보관과 관련된 비용을 없앱니다. 부품은 수요에 따라 생산되어 급변하는 설계를 수용하고 비효율적인 공급망을 우회할 수 있습니다. 또한 3D 프린터는 현장에서도 필요 지점에 배치할 수 있어, 필요에 따라 드론 예비 부품을 신속하게 생산 및 배포할 수 있습니다.
결과적으로 3D 프린팅은 드론 프로펠러 가드부터 공기역학적 페어링, 내부 브라켓, 심지어 완전 3D 프린팅 고정익 드론에 이르기까지 모든 것을 제작하는 데 점점 더 많이 활용되고 있습니다. 드론 응용 분야가 지속적으로 성장하며 수요를 주도함에 따라, 3D 프린팅은 현대 무인항공기(UAV) 제조 도구 상자에서 매우 효과적인 도구로 자리매김하고 있습니다.
적층 제조 기술은 드론과 무인항공기(UAV)의 설계, 제작, 배치 방식을 혁신하고 있습니다. 기존 제조 방식에 비해 AM은 비교할 수 없는 속도, 유연성, 비용 효율성을 제공하여 특히 다품종 소량 생산이 특징인 드론 제작에 매우 적합합니다. 경량 소재, 효율적인 제조 공정, 간소화된 작업 흐름 등 다양한 장점이 결합되어 적층 기술은 기존 생산 방식에 대한 탁월한 대안으로 자리매김하고 있습니다.
무게는 비행 시간, 탑재량, 에너지 효율에 영향을 미치는 드론 성능의 핵심 요소입니다. 적층 제조는 기존 제조 방식으로는 구현하기 어려운 복잡한 내부 격자 구조를 활용하여 고급 경량화를 지원합니다. 또한 적층 제조의 특성상 토폴로지 최적화 형상이 가능하며, 고성능 폴리머를 활용하면 기존 제조 방식 대비 더 가볍고 강도 높은 부품을 제작할 수 있습니다. 이러한 장점들이 결합되어 비행 시간 연장 및 에너지 소비 감소를 실현하는 경량 고성능 드론을 구현합니다. 적층 제조는 다중 구성 요소를 소수 부품으로 통합할 수 있어 조립 시간을 단축하고 잠재적 고장 지점을 최소화하는 동시에 무게와 비용을 절감합니다.
이 3D 프린팅 드론 쿼드콥터는 학생 디자인 경진대회 결과물입니다.
AM은 금형 제작이나 기계 가공의 필요성을 없애 개발 기간을 크게 단축합니다. 드론 제조업체는 최소한의 가동 중단 시간으로 설계의 프로토타입 제작, 테스트 및 수정이 가능합니다. 설계 수정은 몇 주가 아닌 며칠 내에 출력 및 테스트가 가능하여 반복 작업을 가속화하고 시장 출시 기간을 단축합니다. 이러한 시간 절감 효과는 생산 단계로도 확대되어 공구, 고정 장치 및 최종 사용 부품의 제작 속도를 높입니다. 이러한 민첩성은 감시, 배송 물류 또는 전술적 무인 항공기 시스템과 같이 시간이 경쟁 우위 요소가 되는 급변하는 시장에서 특히 가치가 있습니다.
개념 설계부터 최종 부품까지 AM 공정은 완전히 디지털 방식으로 진행되어 설계, 시뮬레이션, 제작 간의 긴밀한 통합을 가능하게 합니다. 이를 통해 팀은 분산된 위치에서도 보다 쉽게 협업하고 실시간으로 설계를 업데이트할 수 있습니다. 공급망 효율성도 향상되어 무인항공기 및 예비 부품을 수요 발생지 근처에서 생산할 수 있어 원격지 전진 배치 작전을 지원합니다. 이는 예비 부품을 신속하고 안정적으로 확보해야 하는 국방, 긴급 대응 또는 원격 지역 응용 분야에서 특히 중요합니다. 내부 및 현지 생산은 경제적 관세 위험을 줄이고 지적 재산권을 보호합니다.
기존 제조 방식은 고가의 금형이나 높은 최소 주문 수량을 요구하는 경우가 많아 대량 생산 없이 정당화하기 어려울 수 있습니다. AM은 금형 필요성을 없애고 재료 낭비를 최소화하여 소량 및 단일 생산을 경제적으로 실현 가능하게 합니다. 이는 유연성과 경제성이 핵심인 맞춤형 무인 항공기나 프로토타입에 이상적입니다. 또한 조립체를 더 적은 부품으로 통합할 수 있는 가능성은 생산 및 조립 비용도 절감합니다.
재료 성능 측면에서 선택지는 광범위하며 지속적으로 확대되고 있습니다. 엔지니어는 내열성 폴리머, 탄소 섬유 복합재, 유연한 엘라스토머, 내화학성 수지 중에서 선택할 수 있습니다. 재료는 정전기 방지(ESD) 스프레이, 염료, 페인트, 화학 코팅, 도금 등 후가공 옵션으로 보강될 수도 있습니다. 각 재료는 고속 레이싱부터 현장 투입 가능한 군용 드론 응용 분야에 이르기까지 다양한 기능에 대한 고유한 장점을 제공합니다.
상당한 폐기물을 발생시키는 절삭 가공 방식과 달리, 3D 프린팅은 필요한 재료만 사용하여 층층이 부품을 구축합니다. 반면 적층 제조(AM)는 폐기물을 적게 발생시키고, 원자재 사용량을 줄이며, 종종 에너지 소비도 적습니다. 제조업체는 또한 바이오 기반 및 재생 가능 소재 중에서 선택할 수 있습니다. 이는 환경적 발자국을 줄이려는 기업에게 의미 있는 차별화 요소가 될 수 있습니다.
이 드론에는 3D 프린팅으로 제작된 코쿤 하우징, 모터 하우징 및 속도 제어기가 적용되었습니다.
3D 프린팅이 드론 개발에서 차지하는 역할은 단순한 기본 프로토타이핑을 훨씬 뛰어넘습니다. 군사, 상업, 레저, 연구 분야 전반에 걸쳐 적층 제조 기술은 성능, 적응성, 혁신을 가능케 하는 강력한 도구로 자리매김했으며, 이로 인해 3D 프린팅으로 제작 가능한 드론이라는 개념이 오늘날 시장에서 실질적인 현실이 되었습니다. 다양한 산업 분야에서 3D 프린팅을 활용하는 방식은 다음과 같습니다:
국방 분야는 3D 프린팅 드론 기술이 가장 진보된 분야이자 3D 프린팅의 초기 도입 분야 중 하나입니다. 드론이 가볍고 모듈식이며 때로는 일회용이어야 하는 임무에서 적층 제조는 전략적 우위를 제공합니다.
감시용 군용 드론의 예시.
정찰이나 감시를 위한 전술 드론은 임무 요구에 맞게 쉽게 구성 가능해야 합니다. 3D 프린팅을 통해 팀은 다양한 센서 패키지, 통신 장비 또는 탑재체를 위한 맞춤형 프레임이나 외장을 신속하게 제작할 수 있습니다. 고위험 환경에서 단기 사용을 위해 설계된 소모성 드론은 3D 프린팅 부품의 비용 효율성과 기존 공급망을 기다리지 않고 신속하게 배치할 수 있는 장점을 누립니다. 일부 전술 작전에서는 군사 FPV(1인칭 시점) 드론을 활용하여 임무 중 운영자에게 실시간 시각적 통제권을 부여함으로써 몰입형 조종과 상황 인지의 이점을 결합하기도 합니다.
드론 기반 최초 대응자(DFR) 시스템은 경찰, 소방서, 응급 의료 서비스 등 공공 안전 기관에서 긴급 신고 및 사건에 신속히 대응하기 위해 활용됩니다. 이러한 드론은 종종 인간 대응자보다 먼저 현장에 도착하여 지상 팀의 대응을 안내하고 최적화할 수 있는 실시간 영상, 데이터 및 상황 인식을 제공합니다.
또한 ULTEM™ 9085 수지 및 복합 재료와 같은 고급 열가소성 플라스틱은 난연성 및 레이더 흡수성 같은 특성을 제공하여 방위 등급 기체에 이상적입니다. 이러한 재료는 열, 진동, 전자기 노출을 포함한 극한 조건에서 작동해야 하는 드론에 사용됩니다.
전방 작전 기지에는 이제 이동식 3D 프린터를 배치하여 중앙 집중식 물류 없이도 드론 부품을 필요 시 즉시 제작할 수 있습니다. 예를 들어, 필요 지점으로 운반 가능한 선적 컨테이너 내부에 설치된 3D 프린팅 센터가 있습니다. 이러한 수준의 기동성은 가동 중단 시간을 줄이고 작전 독립성을 높여 군사 환경에서 귀중한 자산이 됩니다.
드론은 농업, 에너지, 건설, 물류 등 산업 운영 방식을 혁신했습니다. 작물 건강 모니터링, 원격 인프라 점검, 의료 물자 배송 등 무인항공기(UAV)는 필수 도구로 자리 잡았으며, 3D 프린팅은 이들의 신속한 배치와 지속적인 진화를 지원합니다.
예를 들어 농업 분야에서는 다양한 센서나 살포 노즐을 위한 맞춤형 탑재체 운반 장치가 드론에 필요할 수 있습니다. 3D 프린팅을 통해 엔지니어들은 이러한 부착 장치를 며칠 내에 설계, 테스트, 구현할 수 있습니다. 마찬가지로 인프라 검사 드론은 열화상 카메라나 라이다(LiDAR) 장비를 수용하기 위해 모듈식 하우징이 필요한 경우가 많습니다. 적층 제조 기술은 재공구화나 외주화의 부담 없이 이러한 제품 유연성을 가능하게 합니다.
현장에서 부품이 파손될 경우(예: 착륙 장치 균열 또는 손상된 로터 가드) 해당 부품을 현장에서 재인쇄하여 교체할 수 있습니다. 이러한 주문형 생산은 가동 중단 시간을 줄이고 운영 차질을 최소화하는 데 기여합니다.
드론 레이싱과 프리스타일 FPV 비행에서는 속도와 기동성이 핵심입니다. 3D 프린팅은 파일럿이 최적의 성능을 위해 드론을 맞춤화하고 미세 조정할 수 있게 하여 경쟁 우위를 제공합니다. 레이서들은 특히 최고 성능을 위해 튜닝된 3D 프린팅 쿼드콥터를 개발할 때 공기 흐름 개선, 항력 감소, 민첩성과 안정성 균형을 위해 다양한 프레임 기하학적 구조를 실험합니다. 이러한 변경 사항은 신속하게 프로토타입을 제작하고 프린팅할 수 있어 대회 사이에 반복적인 개선이 가능합니다. TPU(유연한 고무 같은 열가소성 플라스틱)와 같은 소재는 범퍼나 마운트 같은 충격에 강한 FPV 드론 부품을 프린팅하는 데 자주 사용되며, 이는 드론이 충돌을 견디고 더 빨리 다시 비행할 수 있도록 돕습니다.
대학, 연구 기관, 항공우주 스타트업은 드론 혁신의 기초 도구로 3D 프린팅을 활용합니다. 속도와 실험이 핵심인 연구실에서 적층 제조는 엔지니어와 학생들이 아이디어를 테스트하고, 설계를 검증하며, 개념을 신속하게 발전시킬 수 있게 합니다.
이러한 신속한 개발 주기를 바탕으로, 드론은 자율 항법 시스템부터 하이브리드 추진 구성에 이르기까지 다양한 공학 연구 프로젝트의 핵심이 되었습니다. 3D 프린팅을 통해 연구자들은 외부 제작에 의존하지 않고도 센서 및 테스트 장비에 맞춤화된 기체, 맞춤형 마운트, 내부 하우징을 제작할 수 있습니다. 이 접근 방식은 또한 3D 프린팅 드론 키트 개발을 지원하여 학생과 엔지니어가 최소한의 자원으로 완전한 무인 항공기 시스템을 조립하고 테스트할 수 있게 합니다.
드론 기술과 응용 분야가 진화함에 따라 적층 제조 기술도 시장 수요를 충족시키기 위해 지속적으로 발전하고 있습니다. 예를 들어, 재료 과학 분야에서는 이미 고성능 열가소성 플라스틱과 탄소섬유 복합재를 개발했습니다. 이러한 소재들은 강도 면에서 기존 소재와 동등한 성능을 발휘하면서도 내화학성, 난연성, 심지어 레이더 흡수성 같은 독특한 장점을 제공합니다. 더욱 까다로운 소재 요구 사항을 충족시키기 위한 연구도 계속되고 있습니다.
인공지능 역시 미래를 형성하고 있습니다. 생성적 설계 및 시뮬레이션 도구를 통해 엔지니어들은 하중 지지 효율과 무게 감소를 위해 최적화된 부품 형상을 자동으로 생성할 수 있습니다. 이러한 유기적 격자 구조는 기존 제조 방식으로는 불가능하지만 3D 프린팅에 이상적입니다.
또 다른 흥미로운 트렌드는 다중 소재 프린팅과 내장 기능성입니다. 미래에는 무인항공기(UAV)가 단일 제작 과정에서 경질 및 연질 소재로 프린팅되거나, 심지어 구조체 내에 센서, 배선 채널, 안테나 요소를 직접 내장하여 무게를 줄이고 신뢰성을 높일 수 있을 것입니다.
하이브리드 제조도 증가 추세입니다. 많은 제조업체가 3D 프린팅과 CNC 가공, 성형 또는 주조를 결합하여 기하학적 자유도와 고정밀 인터페이스라는 두 가지 장점을 모두 확보합니다.
마지막으로, 디지털 재고 관리와 분산 생산으로의 전환은 드론 부품의 보관 및 공급 방식을 재편하고 있습니다. 물리적 재고를 보유하는 대신, 조직은 필요 시 현지에서 즉시 프린팅 가능한 부품의 디지털 카탈로그를 유지할 수 있습니다. 이 접근 방식은 물류 과정을 간소화하고, 특히 현장 유지보수, 원격 배치 또는 방위 산업 분야에서 대응력을 높여줍니다.
드론 및 무인항공기(UAV) 부품을 성공적으로 3D 프린팅하는 것은 단순히 적합한 프린터를 사용하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 신중한 설계, 재료 전략, 공정 통합의 적절한 조합이 필요합니다. 적층 제조가 제공하는 이점을 최대한 활용하려면 드론 개발자들은 이를 완전한 엔지니어링 생태계로 접근해야 합니다.
모든 것은 설계에서 시작됩니다. 적층 제조를 위한 설계(DfAM) 원칙을 활용하는 것이 핵심입니다. 기존에 가공이나 성형을 목적으로 설계된 부품을 단순히 복제하는 대신, 엔지니어들은 적층 제조의 고유한 역량을 최대한 활용하는 최적화된 3D 프린팅 드론 설계를 창출할 수 있습니다. 이는 불필요한 질량을 제거하기 위한 토폴로지 최적화 활용, 강도는 유지하면서 하중을 지탱하는 부품을 경량화하기 위한 내부 격자 구조 통합, 그리고 여러 부품을 단일 프린팅 부품으로 통합하여 전체 부품 수를 줄이는 것을 의미합니다. 이를 통해 더 강하고 가벼운 3D 프린팅 가능한 드론 설계를 얻을 수 있습니다.
이 3D 프린팅 무인 항공기 동체 부분의 형상은 토폴로지 최적화를 통해 구현되었습니다.
재료 선택 역시 중요합니다. 드론은 뜨거운 사막부터 비가 오는 들판, 고고도까지 다양한 환경에서 작동하므로 재료 요구 사항도 그에 따라 달라집니다. 구조 부품의 경우 ULTEM™ 9085 수지나 탄소 섬유 강화 나일론과 같은 고성능 열가소성 플라스틱이 까다로운 사용 사례에 필요한 강도와 내열성을 제공합니다. 레이싱 드론의 범퍼, 댐퍼 또는 충돌에 강한 마운트의 경우 열가소성 폴리우레탄과 같은 유연한 소재가 충격 흡수를 제공합니다. 그리고 공기역학적 쉘을 테스트하거나 정밀한 디테일의 하우징을 제작할 때는 포토폴리머 수지가 매끄러운 마감과 정밀한 공차를 제공합니다.
적합한 3D 프린팅 기술 선택 역시 매우 중요합니다. 각 공정마다 고유한 강점이 존재합니다. 압출 기반 프린팅은 견고한 기능성 프로토타입 및 비행 준비 구조물에 이상적입니다. SLA는 공기역학 연구에 탁월한 매끄러운 표면을 제공합니다. 다른 기술들은 기능성 부품의 반복 가능한 배치 생산을 지원합니다.
3D 프린팅의 신속한 반복 제작이라는 큰 장점을 고려할 때, 여러 설계 버전을 프린팅하고 비행 조건에서 테스트한 후 얻은 통찰력을 활용해 각 세대를 개선하는 것이 목표여야 합니다. 적합성 검사부터 풍동 테스트, 응력 분석에 이르기까지 AM은 신속한 실패와 더 빠른 학습을 가능하게 합니다.
생산 부품의 경우 적층 기술을 기존 제조 방식과 통합하면 양쪽의 장점을 모두 활용할 수 있습니다. 예를 들어 금속 나사산이나 고정밀 결합 표면은 가공이나 인서트를 통해 프린팅 후 추가할 수 있습니다. 증기 연마, 밀봉, 도장 등의 후처리 기술도 표면 품질, 내구성 또는 미적 요소를 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
마지막으로, 혼자서 해결하려 애쓸 필요가 없다는 점을 이해하십시오. 적층 제조 전문가와 협력하면 드론 개발 프로그램의 성공을 보장하는 데 도움이 됩니다. 재료 적합성 평가부터 인쇄 가능성을 위한 CAD 파일 검토에 이르기까지 전문가의 자문은 작업 흐름을 간소화하고 비용이 많이 드는 실수를 방지할 수 있습니다. 마찬가지로 중요한 것은, 인쇄한 부품이 비행에 적합하고 성능 목표에 부합하도록 보장한다는 점입니다.
3D 프린팅은 만능 솔루션이 아닙니다. 올바른 결과는 응용 분야에 적합한 프린팅 기술을 매칭하는 데 달려 있습니다. 다행히 Stratasys는 제조업체가 드론 및 무인항공기(UAV) 부품을 설계하고 제조할 수 있는 다양한 도구를 제공하는 5가지 고유한 폴리머 기술을 보유하고 있습니다. 각 기술은 특정 강점을 지니므로 부품의 특정 목적에 따라 일반적으로 요구 사항을 충족하는 3D 프린팅 공정이 존재합니다.
PolyJet™ 기술은 정밀한 해상도, 매끄러운 표면, 다중 소재 기능을 갖춘 초고해상도 프로토타입 제작을 가능하게 하여 형태와 기능 모두 중요한 드론 부품 개발에 이상적입니다. 엔지니어는 센서 하우징, 공기역학적 페어링 또는 내부 마운트를 정밀한 시각적·촉각적 사실감으로 신속하게 반복 제작할 수 있습니다.
PolyJet ToughONE™ 소재는 충격 저항성과 치수 안정성을 제공하여 보다 기능적인 프로토타이핑을 지원합니다. 이는 스냅 핏 및 얇은 벽 구조가 있는 부품은 물론, 가벼운 기계적 테스트나 장착 검사를 거칠 수 있는 부품에도 적합합니다.
폴리젯 기술은 단일 빌드에서 소재를 결합할 수 있어 높은 미적 정확도를 유지하면서 최종 부품 성능을 시뮬레이션합니다. 복잡한 형상을 검증하거나 이해관계자에게 최종 단계에 가까운 프로토타입을 제시하려는 드론 팀에게 폴리젯은 사실성과 실제 적용 가능성 사이의 균형을 제공합니다.
이 드론의 안전 기능은 PolyJet 기술로 여러 번 프로토타이핑을 거쳐 최종 최적 구성을 달성했습니다.
FDM® 기술은 드론 제조에 가장 널리 채택된 3D 프린팅 방법 중 하나입니다. 열가소성 필라멘트를 층층이 압출하여 내구성이 뛰어나고 강한 부품을 형성하는 방식으로 작동하며, 기능성 프로토타입이든 비행 드론에 사용되는 최종 사용 부품이든 모두 제작 가능합니다.
무인 항공기(UAV) 응용 분야에서 FDM은 3D 프린팅 드론 프레임, 모터 마운트, 랜딩 기어 또는 페이로드 인클로저와 같은 구조적 요소를 생산할 때 탁월한 성능을 발휘합니다. 다양한 소재를 활용할 수 있어 응용 분야에 적합한 소재를 쉽게 선택할 수 있습니다. ABS 및 ASA와 같은 범용 소재는 비용 효율적이면서도 우수한 프린팅 결과를 제공합니다. PC-ESD(정전기 소산 폴리카보네이트)와 같은 다른 소재는 드론 전자 부품 조립 시 정전기 축적을 제거하는 효과적인 제조 보조 수단이 됩니다. 더 까다로운 응용 분야를 위해 ULTEM™ 수지, 탄소 섬유 폴리머, Antero® PEKK 기반 소재와 같은 고성능 열가소성 플라스틱은 높은 강도, 내화학성, 내열성 및 기타 유익한 특성을 제공합니다.
이 군용 드론에 사용된 3D 프린팅 카메라 하우징에는 ASA 열가소성 플라스틱이 적용되었습니다.
FDM 프린터는 소형 설치 공간과 다용도 기능을 갖춘 사무실 친화적 시스템부터 Fortus 450mc™, F900®, F3300®과 같은 산업용 생산 시스템까지 다양합니다. F3300은 기존 프린터 대비 최대 3배 빠른 인쇄 속도로 높은 처리량과 부품당 비용 절감을 실현하는 차세대 FDM 기술을 구현합니다.
높은 정밀도와 우수한 표면 마감이 동시에 요구되는 부품의 프로토타이핑에는 스테레오리소그래피(SLA)가 최상의 선택입니다. SLA는 레이저로 광중합 수지를 경화시켜 극히 정교한 디테일의 부품을 생산합니다. 이는 엄격한 공차나 매끄러운 공기역학적 표면이 필요한 부품에 이상적입니다.
이 기술은 엔지니어가 최종 제품과 유사한 외관 및 촉감을 가진 프로토타입이 필요한 초기 개발 단계에 유용합니다. 예를 들어, 공기 흐름 최적화 커버나 테스트 케이싱을 사출 성형 품질에 근접한 수준으로 제작할 수 있어 풍동 테스트나 시각적 모형 제작에 완벽합니다.
Stratasys SLA 기술은 Neo® 시리즈 SLA 프린터를 통해 제공됩니다. Neo800+ 3D 프린터는 업계 최고 수준의 출력 속도와 매우 넉넉한 빌드 챔버를 자랑하여 대형 무인항공기(UAV) 부품 출력에 적합합니다. 개방형 소재 시스템과 결합된 Neo SLA 기술은 고정밀 UAV 프로토타입 및 소량 최종 사용 부품 제작을 위한 다목적 옵션을 제공합니다.
SAF® 선택적 흡수 융합® 기술은 드론 생산 확대에 필요한 반복성과 처리량을 제공합니다. 분말 기반 공정을 사용하는 SAF 기술은 정밀한 디테일과 등방성 기계적 특성을 지닌 강력한 열가소성 부품을 제작합니다. 주요 장점 중 하나는 생산 능력으로, 경쟁력 있는 비용으로 다른 3D 프린팅 기술에 비해 훨씬 더 많은 양의 프린팅 부품을 생산할 수 있습니다. 그러나 또 다른 주목할 만한 이점은 SAF™ Relife 기술로, SLS나 MJF 같은 기술에서 사용된 후 폐기물로 간주되던 PA12 분말을 최종 사용 부품으로 재활용할 수 있게 합니다. 이는 지속 가능한 프린팅 옵션을 찾는 고객에게 큰 장점입니다. 또한 SAF 기술은 SLS 공정과 달리 작동 시 불활성 가스가 필요하지 않아 지속 가능성 측면에서 추가적인 이점을 제공합니다.
SAF 기술은 H350® 3D 프린터를 통해 구현되며, 브라켓, 프레임, 하우징 패널, 배터리 크래들 등 수십 개에서 수백 개의 무인항공기(UAV) 부품을 단일 프린팅으로 생산할 수 있습니다. 일관된 성능 덕분에 제조사는 금형 투자나 해외 공급업체의 부품 대기 시간 없이 프로토타이핑과 본격 양산 사이의 간극을 메울 수 있습니다. 무엇보다 SAF 기술은 기존 PBF 기술 대비 부품당 비용이 더 낮습니다.
비용 효율적인 부품 복제 및 대량 생산이 필요한 드론 프로그램에 SAF 기술은 이를 실현할 성능과 신뢰성을 제공합니다.
프로그래머블 포토폴리머라이제이션(P3™) DLP 기술은 고성능 레진을 사용하여 소형 고해상도 부품 생산을 가능하게 합니다. Origin® P3 DLP 프린터는 정밀 공차와 기계적 성능이 필수적인 센서 마운트, 짐벌 브라켓, 커넥터 하우징과 같은 무인항공기(UAV) 부품을 생산할 수 있습니다. 또한 Origin 프린터로 제작된 부품은 사출 성형과 유사한 매우 매끄러운 표면 마감을 보여줍니다.
인쇄 능력 외에도 P3 DLP 기술은 소재 다양성으로 두각을 나타냅니다. 엔지니어는 필요에 따라 내구성, 내열성, 정전기 방지(ESD) 안전성, 탄성체 특성을 지닌 소재 중에서 선택할 수 있습니다. 이는 모듈형 드론 액세서리나 충격 흡수 마운트처럼 복잡한 설계와 까다로운 조건이 동시에 요구되는 응용 분야에 이상적입니다.
무인기 설계에서 흔히 그렇듯 강도 대 중량 비율이 핵심 요소일 때, 복합재 3D 프린팅은 비교할 수 없는 이점을 제공합니다. 베이스 열가소성 수지에 잘게 자른 탄소 섬유를 혼합함으로써, 결과물 소재는 폴리머의 경량 특성을 유지하면서도 탁월한 강도, 강성 및 내구성을 갖춘 부품을 제공합니다.
복합재 제작이 가능한 FDM 프린터는 드론 암, 붐, 내부 크로스 브레이싱 등 우수한 강도가 필요한 부품을 생산할 수 있습니다. FDM® 나일론-CF10 또는 FDM® 나일론 12CF와 같은 소재는 3D 프린팅 폴리머의 장점과 전통적 복합재의 구조적 성능을 결합하면서도 노동 집약적인 레이업 공정이 필요하지 않습니다.
방위, 항공우주 또는 중장비 응용 분야에 사용되는 무인 항공기(UAV)의 경우, 하중 하에서도 성능이 저하되지 않는 경량 설계를 달성하기 위해서는 복합재 3D 프린팅이 핵심입니다.
어떤 종류의 드론 부품이 3D 프린팅될 수 있나요?
3D 프린팅 프로펠러 가드, 에어프레임, 랜딩 기어, 모터 마운트, 센서 하우징, 공기역학적 페어링, 내부 브래킷, 전자 부품 또는 배터리용 인클로저 등 많은 드론 부품이 적층 제조(AM)의 혜택을 받을 수 있습니다. 프린팅 가능한 부품의 종류는 설계 요구 사항을 충족할 수 있는 적층 기술의 능력에 의해서만 제한됩니다.
드론 생산에 가장 적합한 3D 프린팅 기술은 무엇인가요?
3D 프린팅 드론에는 일반적으로 어떤 재료가 사용됩니까?
재료는 다음과 같습니다:
3D 프린팅 드론 부품은 비행에 충분히 내구성이 있나요?
엔지니어링 등급의 열가소성 플라스틱 또는 복합 재료를 사용할 경우, 3D 프린팅 부품은 사출 성형 부품 및 일부 응용 분야에서는 금속 부품의 기계적 성능을 따라잡거나 능가할 수 있습니다. 특히 암, 프레임 및 구조적 지지대와 같은 부품의 경우 더욱 그렇습니다.
군사 또는 전술용 드론 제조에 3D 프린팅을 사용할 수 있나요?
예. 군 사용자들은 소모성 드론, 맞춤형 임무 탑재체, 현장 부품 교체에 적층 제조를 활용합니다. 난연성 및 레이더 흡수 소재는 방위 산업 분야에서 특히 가치가 높습니다.
드론 제조에 있어 3D 프린팅이 기존 제조 방식 대비 제공하는 이점은 무엇인가요?
3D 프린팅 드론 부품은 얼마나 가벼울 수 있나요?
내부 격자 구조, 중공 구조 또는 강도는 유지하면서 질량을 최소화하는 토폴로지 최적화 형상을 포함한 설계를 적용함으로써 3D 프린팅 UAV 부품을 매우 가볍게 제작할 수 있습니다. 이는 비행 시간, 기동성 및 탑재량에 직접적인 이점을 제공합니다.
현장에서 드론 교체 부품을 3D 프린팅할 수 있나요?
예, 특히 국방 및 현장 운영 분야의 많은 기관에서 휴대용 또는 현장용 3D 프린터를 배치하여 교체 부품을 제작함으로써 가동 중단 시간을 줄이고 대량의 재고 보유 필요성을 없애고 있습니다.
3D 프린팅된 드론 부품은 후처리가 필요한가요?
응용 분야와 사용된 적층 기술에 따라 다릅니다. 일부 부품은 출력된 그대로 사용할 수 있지만, 다른 부품은 표면 매끄럽게 하기, 지지대 제거, 가공, 밀봉 또는 도색과 같은 후처리로 적합성, 마감 또는 성능을 개선할 수 있습니다.
드론 제조에 3D 프린팅이 비용 효율적입니까?
중소량 생산, 신속한 프로토타이핑 또는 맞춤형 드론의 경우, 3D 프린팅은 금형 비용이 낮고 처리 시간이 빠르기 때문에 기존 방식보다 비용 효율적인 경우가 많습니다. 특히 다양한 종류의 소량 생산 요구에 적합합니다.
적층 제조가 드론 및 무인항공기 생산에 탁월한 적합성을 제공하는 방식을 보여드렸기를 바랍니다. 세 가지 주요 요소는 다양한 임무 목표에 맞춰 설계를 쉽게 변경할 수 있는 능력, 소량 생산과 연관된 유리한 경제성, 그리고 사내 생산 또는 안전한 계약 제조를 통한 지적 재산권 보호 능력입니다.
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