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[3D프린팅] 3D프린팅으로 드론 양산 시작한다. Skydio, Digital Aerolus, Quantum Systems, Kespry 및 Dive Technologies가 수백 개의 부품을 3D프린팅 한다.

https://www.3dprintingmedia.network/drone-mass-production-is-taking-off-with-3d-printing/

JM Kim | 기사입력 2021/05/13 [00:00]

[3D프린팅] 3D프린팅으로 드론 양산 시작한다. Skydio, Digital Aerolus, Quantum Systems, Kespry 및 Dive Technologies가 수백 개의 부품을 3D프린팅 한다.

https://www.3dprintingmedia.network/drone-mass-production-is-taking-off-with-3d-printing/

JM Kim | 입력 : 2021/05/13 [00:00]

 

드론이 인류의 오랜 비전인 비행 자동차에 가까워지면서 개인 및 무인 이동성이 빠르게 변화하고 있다.

 

대규모 복합재 적층제조 전문가인 Orbital Composites CEO Amolak Badesha 3dpbm에 이 새로운 세대의 이동성 제품은 매우 가벼운 부품 생산을 가능하게 하는 복합재 없이는 존재할 수 없다고 지적했다. 그리고 복합 재료를 사용한 대량 생산은 3D프린팅 없이는 실제로 존재할 수 없다.

 

하늘과 바다 모두에서 소비자 및 상업용 무인 드론과 같은 단기 제품의 경우에도 마찬가지이다. AM을 통한 드론 대량 생산이 오고 있다.

 

 

 

드론 양산용 복합재 AM

 

Skydio는 드론 대량 생산을 위해 복합 적층 제조 기술을 공개적으로 구현한 최초의 기업 중 하나이다. 이를 위해 미국의 드론 제조업체는 Arris와 파트너 관계를 맺고 Skydio X2 드론에 대한 Arris의 적층 성형 공정인 Arris의 탄소 섬유 제조 기술을 활용하여 기체 설계를 재정의했다. 그 결과 UAV 업계에서 Arris의 기술을 최초로 사용하여 Skydio의 기술 리더십을 더욱 확장하고 17개 부품 어셈블리를 단일 다기능 구조로 교체하는 등의 이점을 다음과 같이 사용할 수 있게 되었다. 무게의 일부로 티타늄처럼 견고하여 Skydio X2가 범위와 속도를 높일 수 있다. 확장 가능한 미국 기반 제조 및 혁신을 통해 저렴한 비용으로 최고의 항공 우주 성능을 제공한다.

 

 

“우리는 Arris와의 파트너십이 고객에게 가져다 줄 가치에 대해 기대하고 있다. Skydio는 드론 기술의 모든 측면에서 최첨단 혁신을 추구한다. Arris의 적층 성형 탄소 섬유의 고유한 특성을 통해 Skydio X2 기체의 강도, 무게 및 무선 신호 투명성을 최적화하여 까다로운 기업, 공공 안전 및 국방 사용 사례의 요구 사항을 충족하는 매우 안정적인 솔루션을 제공할 수 있다."Skydio CEO Adam Bry가 말했다.

 

 

 

Digital Aerolus의 현지 생산

 

미국에 기반을 둔 Digital Aerolus는 차세대 밀폐 공간 드론/무인 항공기 (UAV) 및 새로운 지상 제어 장치(GCU)를 제조해야 했다. 그들은 3D프린팅 서비스 제공업체인 Fast Radius를 선택하여 더 효율적인 제품을 만들고 혁신적인 새로운 솔루션을 찾는 데 전념하는 장기적인 생산 파트너로서 여전히 공격적인 일정을 충족했다.

 

주문형 제조업체를 찾아 두 부품을 만들면서 회사는 100개 이상의 부품을 지속적으로 생산하기위한 장기적인 전략적 파트너십을 맺었다. 처음에 이 회사는 내부 파이프, 원자로, 굴뚝 또는 광산과 같은 밀폐된 공간에서 작동하는 드론인 Aertos 120을위한 3D프린팅 부품 2개가 필요했다. Fast Radius HP Multi Jet Fusion 3D프린팅 기술에 Digital Aerolus를 도입했으며 Digital Aerolus의 성능 기대치를 뛰어 넘는 동시에 일정과 예산을 충족하는 부품을 제조했다.

 

 

첫 계약에 만족 한 Digital Aerolus Fast Radius에 접근하여 플래그십 Aertos 130IR을 포함한 새로운 자율 산업 플랫폼 제품군을 위한 지상 제어 장치 (GCU)의 기능적 프로토 타입 50개를 생산했다. Fast Radius Digital Aerolus가 각 부품에 적합한 기술을 찾고 제조 가능성을 위해 디자인을 조정하는 데 도움이 되었다.

 

다중 공정 제조 파트너인 Fast Radius GCU의 거의 모든 기계 부품에 대한 생산을 처리하여 캐스트 우레탄, CNC 가공, Carbon DLS ™ (Carbon Digital Light Synthesis) 공정 및 HP Multi Jet Fusion의 제조를 함께 관리했다. 다양한 텍스처링 및 그래픽 프로세스로 또한 Fast Radius Digital Aerolus GCU를 대량 생산으로 전환했기 때문에 사출 성형 서비스를 제공한다.

 

Aertos 130IR의 많은 부품에 대한 혁신적인 솔루션을 찾기 위해 협력한 후 Fast Radius Digital Aerolus 간의 파트너십은 새로운 플랫폼 모델을 포함하도록 확장되고 있다. Fast Radius Digital Aerolus의 원 스톱 상점이 되어 여러 프로세스에 맞게 부품을 최적화하고 프로토 타이핑에서 생산까지 제품을 확장할 수 있도록 지원한다.

 

우리는 최첨단 AI, 제어 시스템 및 소프트웨어를 통해 지원되는 수백 개의 컴퓨터 처리 요소와 수십 개의 센서를 통해 세계에서 가장 진보된 드론을 만든다.” Digital Aeolus CEO 겸 공동 창립자인 Jeff Alholm이 말했다. “우리 고객은 탁월한 성능을 기대하며 우리는 파트너에게도 동일한 것을 기대한다. Fast Radius는 우수한 제품을 계속 생산하는 데 필요한 정밀도, 사전 예방 적 솔루션, 빠른 결과 및 전문성을 지속적으로 제공한다."고 말했다.

 

드론 제조는 대규모 군용 제품에서 대량 판매 제품에 이르기까지 모든 것을 포함한다. 모든 수준에서 3D프린팅은 드론 제조를 더욱 흥미롭고 능률적이며 접근성이 좋게 만들 수 있으며, 이 광범위한 기술의 거의 모든 이점을 강조하여 취미 생활자 범주에서 군사 작전을 위한 극비 산업 생산에 이르기까지 한 단계 더 발전했다.

 

 

 

Quantum Systems, Shapeways와 직렬화

 

Quantum Systems와 같은 회사는 온라인 3D프린팅 서비스 제공 업체 인 Shapeways와 협력하여 '통합 기능'으로 여러 용도로 사용할 수 있는 효율적인 3D프린팅 부품을 개발하고 제조한다. AM 사용의 주요 이점은 고품질의 고성능 제품을 만드는 동시에 제작되는 부품 수를 줄이는 데 있다. 부품의 무게도 가볍다. 일반적으로 전체적으로 3D프린팅의 주요 이점이지만 모든 유형의 항공 응용 분야에서 완벽한 비행과 속도에 있어 훨씬 더 중요하다.

 

헬리콥터 및 비행기와 같은 대형 항공기의 모든 이점을 통합하는 드론과 함께 고급 전기 수직 이착륙 (eVTOL)을 전문으로하는 Quantum Systems는 의료용 샘플을 제공하기 위해 드론을 성공적으로 테스트했다.

 

2015년 뮌헨에서 설립된 Quantum Systems는 특히 Shapeways를 통한 선택적 레이저 소결을 통해 3D프린팅 된 연속 생산 부품의 최종 생산으로 이동하기 전에 수많은 프로토 타입을 만들 수 있는 능력을 활용하여 처음부터 3D프린팅을 사용하기 시작했다. Nylon 12 3D프린팅 재료 측면에서 일정했지만 Quantum Systems Shapeways가 있는 MJF Plastic PA12와 같은 다른 재료도 사용했다.

 

 

“우리는 즉시 3D프린팅을 사용했기 때문에 비교할 수 없다. Quantum Systems는 젊은 회사다. 이이 제조 방법을 제조 및 개발 프로세스에 통합했기 때문에 개발 시간을 크게 줄일 수 있었다.” Quantum Systems CEO Florian Seidel이 말했다.

 

“사출 성형 부품의 경우 3D프린팅 샘플을 사용하여 CAD 데이터를 공개함으로써 약 10주를 절약했다. 이러한 부분에 두 번째 수정 루프가 필요할 확률은 이런 식으로 매우 낮다. CNC 제조 부품의 경우 동일하며 3D프린팅 부품으로 첫 번째 샘플 라운드를 건너 뛰는 경우가 많으므로 3-4 주가 절약된다. 일반적으로 3D프린팅은 우리가 디자인하는 부품에 따라 시간을 20-50% 절약한다고 말할 수 있다."

 

배달 서비스에 드론을 사용하는 것은 미래의 과대 광고를 훨씬 뛰어 넘으며, 특히 제한된 형태로 의료 샘플 또는 소모품을 시간에 따라 운반하는 데 이미 기술이 사용되고 있는 경우 더욱 그렇다. 드론은 사고가 발생했을 수 있는 대부분의 외딴 지역이나 어떤 이유로 든 사람이 처음에 들어갈 수 없는 곳으로 보급품을 떨어뜨리는 데 사용할 수 있다. 또한 지리를 평가하고 수색 및 구조 임무에 필요한 데이터를 수집하는 데 사용할 수 있다. 미래의 군사용 드론은 거의 무제한이지만 현재는 감시 및 정찰 임무, 보급품 및 무기 전달, 심지어 전투에서 사용하는 데 이미 매우 중요하다.

 

 

 

Kespry의 비전

 

항공 정보 회사인 Kespry는 드론의 적응성을 잘 보여주며, 오랜 전통의 산업과 관행을 혼란에 빠뜨리는 명백한 힘을 과시하며, 이 경우에는 자율적인 '초 상세 토지 조사'를 통해 드론을 선보인다. 2013년에 설립되어 Menlo Park에 본사가 있는 Kespry는 처음부터 Shapeways를 사용하여 3D프린팅을 해왔다. 두 회사는 함께 Kespry의 항공 지능 플랫폼에서 최종 사용 부품을 위한 3D프린팅 드론 모델로 완전히 새로운 것을 개발하고 제조했다.

 

 

“우리는 제품을 확장하고 가능한 한 빨리 시장에 출시하려는 아주 작은 회사였다. 우리는 합리적인 규모와 리드 타임과 비용의 적절한 조합을 갖춘 공급 업체를 찾고 있었다.”라고 항공 우주 분야에서의 이전 작업에서 금속과 플라스틱 모두에서 AM 연구 및 개발에 대한 배경을 가진 Kespry의 수석 기계 엔지니어인 Jordan Croom이 말했다. ”우리는 적층 제조를 본격적인 생산에 통합할 수 있는 독특한 위치에 있었다. 요즘 점점 더 보편화되고 있지만 다소 드물다고 생각한다. 주문 당 수백 가지를 만들어 생산 라인에 통합하는 것이 저에게는 새로운 일이었다."

 

Shapeways Kespry와 협력하여 부품의 품질, 기능 또는 정확성에 영향을 주지 않고 매주 몇 개의 부품만 3D프린팅에서 보통 한 달 동안 수백 개로 계속 확장했다. 결과적으로 Kespry 드론은 이제 위험 평가 설정, 보험 대리인 지원, 재고 관리 및 광산 계획, 대규모 건설 프로젝트의 토공 작업 감독 및 현장 데이터 수집, 대규모 공장 운영 조사와 같은 작업에 사용됩니다. 펄프와 제지 공장처럼 말이다.

 

 

 

“올바른 파트너를 확보하는 것은 우리에게 확실히 중요하다. 한 번 디자인을 증명할 수 있는 반복 가능한 품질을 가진 사람, 향후 주문 변경이나 중단에 대해 걱정할 필요가 없다.”라고 Croom이 말했다.

 

 

 

AM에 대한 Dive Technologies의 대규모 다이빙

 

Shapeways는 설계, 개발 및 제조 프로그램이 계속 성숙함에 따라 이미 더 많은 고객과 협력하고 있다. 그리고 오늘날 드론 기술의 잠재력은 위 공간뿐만 아니라 바다 아래에도 있다. 얼마 전 Peter Zelinsky Dive Technologies에서 생산하는 자율 수중 차량용 페어링 생산에 3D 프린팅을 사용하는 방법을 살펴보았다.

 

Dive Technologies DIVE-LD 차량은 해양 운영에서 총 소유 비용을 줄이기 위해 설계되었다. 장기 내구성, 고급 자율성, 넉넉한 페이로드 조정 기능을 제공하며, 상단 시스템의 작은 설치 공간으로 더 빠르고 안전한 데이터 수집이 가능하다.

 

 

DIVE-LD의 구동 기술은 Dive Technologies AUV-Kit이다. AUV-Kit은 자율성, 추진력, 제어, 에너지, 통신, 내비게이션 및 임무 안전을 위한 검증된 핵심 서브 시스템으로 구성된다. 이러한 시스템의 신속한 재구성 및 확장은 매번 임무에 적합한 차량을 만든다.

 

AUV-Kit Dive Technologies의 독점적인 선체 및 구조 제조 프로세스와 결합하면 AUV-Kit이 소유되면 고유 한 작업, 응용 프로그램 또는 임무를 충족하기 위해 다른 크기와 모양의 차량이 만들어진다. 이 프로세스는 전문적인 AES (Additive Engineering Solutions)에서 제공하는 LFAM (Large Format Additive Manufacturing) 기술 (Cincinnati Inc BAAM 시스템)을 사용한다. 이러한 기능은 전체 차량에 대해 48시간 이내에 복잡한 설계를 물리적으로 견고한 선체 형태로 가져온다. 맞춤형 AUV 생산은이 AUV-Kit으로 4주 이내에 완료할 수 있다.

 

 
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