3Dプリントを活用したドローン製作

「ウクライナに導入されたFormlabs Fuseシリーズのプリンタは、世界中のFormlabsパウダー使用量の約10%を占めています。このことからも、低コストで革新的な3Dプリントが、急速に変化する環境を独占しつつあることがわかります」
Maxim Lobovsky
Formlabs共同創業者兼CEO
3Dプリント vs. 従来のUAV製造方法
従来のドローン製造は、高価な金型や手間のかかる複合材レイアップ成形、CNC加工における形状の制約など、さまざまな要素に縛られていました。3Dプリントはこれらの障壁を取り払い、以下のようなメリットをもたらします。

設計の自由度がほぼ無制限
高強度かつ軽量なフレーム、金型や加工では製作が難しい形状を実現

市場投入までの時間短縮
金型の製作期間や最小発注量を気にせず小ロット生産が可能

その場で修理
手頃な価格で導入しやすい3Dプリンタなら、どこでもドローンの修理が可能に
Formlabsでドローンを3Dプリントする理由
試作・検証の高速化、低コスト、そして完全なコントロールを実現。ITAR対応のプリンタで量産グレードの材料を使用可能

部品単価を50%削減しながら、生産量を拡大。
高スループット、低コスト
Fuse X1では1回の造形でドローンフレームを20個造形でき、1個あたりのコストは59ドル。外注の239ドルや従来SLS方式の115ドルと比較しても大幅なコスト削減が可能です。
実際のドローン製作事例を見る
飛行に使用する部品の初期試作から量産まで、Formlabsの3Dプリンタは飛行部品の製作において幅広い用途で信頼されています。設計から展開まで、社内で自社のスケジュールに合わせて製作が可能です。

ケーススタディ:BORESIGHT
オーストラリアのメーカーは、FDMからエンジニアリンググレードのSLSに移行し、ほぼすべての部品を社内でプリントすることに。手作業による後処理が80%削減し、数百万ドル規模の防衛契約を獲得しました。

ケーススタディ:FREEFLY
Freeflyの撮影および産業用ドローンは、過酷な環境下でも最大35ポンドのペイロードを運ぶことができます。同社チームは、Fuseシリーズを使ってAlta X Gen2などの試作や反復改良を迅速に行っています。

ケーススタディ:NAKAI ROBOTICS
世界最大の海運会社向けに船体の自立洗浄用水中ロボットを製造。3台のFuse SLSプリンタで実製品用部品を製作し、船舶の燃料コストを10~15%削減しています。
世界中のドローンイノベーターから信頼されるFormlabs








ドローン向けの3Dプリントソリューション

Fuse X1
量産規模に応えるスケール(年間でドローン本体4,000台以上を製作)

Fuse 1+ 30W
工業品質のナイロン3Dプリントをベンチトップで実現

Form 4シリーズ
水密エンクロージャや密閉ハウジングに最適なSLA光造形




UAV製造方法を3Dプリントと比較
Fuseシリーズは、サポート材を使用せずに軽量で耐久性のあるUAVの実製品用部品を造形でき、Formシリーズは等方的で気密性があり細部まで精巧な造形が可能なため、電子機器の筐体やペイロードエンクロージャーの製作に最適です。
デスクトップFDMで始める
手頃な価格でモックアップを迅速に製作するには最適なFDMですが、実際の飛行にはリスクがあります。熱で溶着したレイヤーは脆弱な垂直軸となり、飛行中の振動で剥離しやすくなります。また、複雑な設計ではサポート材の除去に手間がかかります。
Formlabs製品で内製
Fuseシリーズは、サポート材を使用せずに軽量で耐久性のあるUAVの実製品用部品を造形でき、Formシリーズは等方的で気密性があり細部まで精巧な造形が可能なため、電子機器の筐体やペイロードエンクロージャーの製作に最適です。
FAQ
FormlabsのSLSパウダーとSLA光造形用レジンは、ドローンが屋外でさらされる衝撃や振動、水、薬品、紫外線に耐えられるよう設計されているため、試作品だけでなく実製品としての使用にも適しています。
どちらにも対応可能です。1台のFuse X1で翼長5フィートの固定翼機を1機、約1フィートのクワッド機を20機、ナノUAVを100機以上製作できます。ドローン製作にFormlabs製品を活用中のORQAをはじめとするお客様は、すでにFuseシリーズプリンタで年間数千個の実製品用部品を製造しています。
はい。Formlabsのプリンタはクラウド接続を必要とせず、完全オフラインで動作可能なため、プリントデータや部品の設計ファイルが施設の外に出ることはありません。
はい。エントリーモデルが4,000ドル未満、ペリカンケースで持ち運び可能なSLA光造形プリンタなら、必要な時に必要な場所で工業品質の部品を製作できます。
はい。SLS(粉末焼結積層造形)用パウダーやSLA光造形用のエンジニアリングレジンは、ドローンの筐体やブラケット、構造部品の実製品用部品として定期的に使用されています。FDMによる造形品の使用は、通常は試作や非荷重用途に限定されます。
試作品や応力の低い用途での部品製作にはFDMが使用されます。複雑でディテールの凝った部品やUUV用の水密性エンクロージャ、剛性が高く空力学的な考慮がされた胴体の製作には、SLA光造形とMSLAが使用されています。SLSは、耐衝撃性、引張強さ、設計の自由度の高さから、実製品用部品の製造に最適な技術です。
アディティブマニュファクチャリングを活用することで、従来の製造方法では避けられなかった最小発注数量や長い製作期間を不要とし、必要な時に必要な分だけスペアパーツを製造できるようになります。オペレーターは物理的な在庫の代わりにデジタルファイルを保存することで、必要に応じて部品をプリントできます。
治具の節約が最も大きな要素です。積層造形による部品製作には金型や治具が不要なため、射出成形やCNCのセットアップに必要となる高額な初期投資を回避できます(例:Formlabsのお客様の中には、治具にかかる€100,000ものコストを回避した方もいます)。
フレームや構造部品にはSLSパウダーが一般的です。汎用的なフレームやブラケットにはNylon 12パウダー、衝撃を受けやすいクラッシュフレームやモーターマウントにはNylon 12 Toughパウダー、最小限の重量で最大限の剛性を実現するにはカーボンファイバー配合のNylon 11 CFパウダーが使用されています。筐体やハウジングには、大容量SLA光造形用レジンが向いています。気密性が高く細部まで精巧に再現できることが、密閉型の電子筐体やペイロードエンクロージャの製作にForm 4Lが使用される理由です。最終的には、各部品が実環境でさらされる荷重と環境により最適な材料が決まります。


