NTU ha stampato in 3D un drone con elettronica integrata

I  ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore (NTU) con il contributo di Stratasys hanno stampato in 3D un drone con elettronica integrata utilizzando un materiale utilizzato dall'industria aerospaziale, l'ULTEM 9085.

Si tratta del primo quadricottero completamente funzionantee stampato in 3D tramite sostanzialmente un'unica grande fase di produzione.

Grazie all'elettronica embedded il drone è uscito dalla Fortus 450 Mc di Stratasys già pronto al volo.

Il drone è stato sviluppato congiuntamente dal Singapore Centre for 3D Printing (SC3DP) di NTU e la filiale di Stratasys, Asia Pacifico.

Come è stato costruito il drone

Il drone a quattro rotori è stato progettato e stampato da Phillip Keane, un dottorando in ricerca presso la Scuola di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale che ricerca presso il SC3DP.

Incorporare l'elettronica in un oggetto stampato in 3D è un'azione sfidante, in quanto potrebbe non resistere alle alte temperature del processo di stampa 3D.

L'elettronica è stata quindi modificata e collocata all'interno del drone nelle varie fasi del processo di stampa ed ha resistio oltre 160 gradi Celsius, rispetto agli usuali 80 a 100 gradi.

I motori e le eliche sono stati montati dopo che l'intero telaio è stato completato.

Phillip Keane ha detto che «una delle sfide più difficili è stata quella di individuare i componenti elettronici che avrebbero potuto, sulla carta, resistere al processo di stampa ad alta temperatura. Abbiamo pertanto dovuto applicare alcune modifiche termoisolanti ai componenti. Ciò ha comportato l'aggiunta di nuovi componenti ai circuiti stampati e anche la progettazione di custodie su misura».

Il drone è stato completato in meno di 14 ore. Durante la fase stampa, ci sono state solo tre pause per collocare l'elettronica all'interno dello chassis. Gli alloggimenti, anch'esso pre-stampati in ULTEM 9085, sono riutilizzabili per altre stampe.

Keane afferma anche di aver avuto a che fare con vincoli di tempo ristretti per alcuni dei componenti che pensava non avrebbero potuto sopravvivere al caldo per più di 20 minuti.

Oltre a essere estremamente robusto, il drone prodotto ha una struttura in grado di sopportare più di 60 kg di peso sospeso.

Keane sta lavorando sulla prossima versione del drone, che sarà caratterizzato da una maggiore durata, leggerezza e miglioramento delle dinamiche di volo.

Il professor Chua Chee Kai, direttore esecutivo del SC3DP, in una nota ha detto che questo è un esempio di successo di innovazione, che può essere raggiunto quando i ricercatori provenienti dal mondo accademico lavorano con partner del settore.

Per Stratasys questo progetto esemplifica la potenza della tecnologia Fused Deposition Modeling (FDM) con la resina Ultem.

ULTEM 9085 è un materiale termoplastico di qualità che può essere stampato in 3D ed è apprezzato per l'elevato rapporto resistenza-peso e rating FST (flame, smoke, toxicity, ossia fuoco, fumo e tossicità), che lo rende ideale per l'industria del trasporto commerciale, in particolare aerospaziale.

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