Rapid Prototyping über Materialise Onsite

Gatewing nahm zunächst über Materialise Onsite Kontakt mit Materialise auf, wo das Unternehmen Prototypen für das Gehäuse und den Rahmen der Gatewing X100-Drohne bestellte. Mit 3D-gedruckten Prototypen, die mit Lasersintern und FDM gefertigt wurden, konnte Gatewing eine Replik zusammenbauen, die wie das fertige Produkt aussah und sich auch so verhielt. Nachdem das Design abgeschlossen war und genehmigt wurde, wurden Vorlagen in Stereolithographie gedruckt und zu Gussformen für das Vakuumgießverfahren umgewandelt. Das Endergebnis, der Gatewing X100, war die weltweit schnellste und benutzerfreundlichste Fernerkundungslösung.

 

Co-Creation: schnellere Produktion, verbessertes Design

Obwohl Gatewing mit dem Vakuumgießverfahren einen gewissen Grad an Produktionsflexibilität erhielt, wollten sowohl Gatewing als auch das Konstruktionsteam von Materialise herausfinden, ob additive Fertigung eine noch bessere Produktionsmethode wäre. „Wir hatten neue Ideen zur Verbesserung des Designs durch Nutzung der Vorteile von 3D-Druck und entwickelten einen leichteren und doch robusteren Rahmen“, erklärt Maarten Durie, Product Manager bei Trimble. Durch leichtere Gestelle würden sich länger Flugzeiten pro Akkuladung erzielen lassen. „Als erstes sahen wir uns die Gelenke an, die den Rahmen zusammenhalten. In der ersten Iteration der Drohne wurden diese Gelenke im Vakuumgießverfahren basierend auf den mit 3D-Druck gefertigten Vorlagen einfach übergossen. Aber durch eine direkte Produktion mit additiver Fertigung wurde nicht nur der Produktionsprozess beschleunigt, sondern es gab auch kleinere Lücken zwischen Designänderungen.“

Das Drucken der Gelenke ist eine Sache, aber das manuelle Auftragen des Klebstoffs während der Gestellmontage könnte sich auf die Konsistenz auswirken. Wie kann sichergestellt werden, dass für jedes Gelenk die richtige Menge Klebstoff verwendet wird, um eine optimale Verbindung und minimales Austreten zu gewährleisten? So arbeiteten Trimble und die Ingenieure von Materialise an der Integration intelligenter Klebekanäle in das Rahmendesign, um eine optimale Verteilung des Klebstoffs zu gewährleisten.

Zertifizierte additive Fertigung: Übertreffen von Standards

Additive Fertigung bietet Trimble einen optimierten, schnellen Produktionsprozess und ungeahnte Konstruktionsfreiheit bei der Verbesserung des Drohnendesigns, ohne dass für jede neue Iteration in eine neue Gussform investiert werden muss. Wenn additive Fertigung die Produktionslinie eines Designs übernimmt, das gefräst oder gegossen wurde, ist Konstruktionsfreiheit ein toller Pluspunkt, der allein aber noch nicht ausreicht. Denn es müssen auch etablierte Branchenstandards erfüllt werden: strenge Toleranzgrenzen, zuverlässige Qualität und Nachverfolgbarkeit jedes gefertigten Teils. Die Drohnen von Trimble erfordern einen zertifizierten Fertigungsprozess, bei dem das Augenmerk sowohl auf dedizierter Überwachungssoftware als auch auf umfassenden Qualitätsprüfungen liegt. Aus diesem Grund wurde RapidFit+ einbezogen, ein Tochterunternehmen von Materialise, das sich auf maßgeschneiderte Vorrichtungen für die Automobilindustrie spezialisiert hat, und entwickelte eine speziell kalibrierte Vorrichtung für die präzise Montage der Drohne.

„Materialise liefert die Drohnenrahmen vollständig montiert, inklusive der Teile, die nicht mit 3D-Druck gefertigt werden wie Kabel“, sagt Maarten Durie von Trimble. „So sparen wir wertvolle Zeit. Indem wir Materialise die Montage überlassen, können wir uns verstärkt auf die Konstruktion und Produktentwicklung konzentrieren, ohne uns Gedanken über die Produktion machen zu müssen. Mit einem so problemlosen Workflow haben wir in diesem Jahr über 500 Rahmen fertiggestellt.“ 

All images courtesy of ©Trimble Navigation Limited

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