Společnost Angel Aerial Systems ze Cincinnati ve státě Ohio je skvělým příkladem toho, jak může inovativní využití 3D tisku nastarovat celý byznys. Startupu založenému v rcoe 2022 se podařilo vytvořit revoluční drony, schopné až dvouhodinového vznášení, což je 3-6krát déle než v případě tradičních kvadrokoptér.

Tento významný projekt by nikdy nevznikl, nebýt 3D tiskáren, zejména pak naší průmyslové vlajkové lodi Prusa Pro HT90. „Abychom snížili náklady a maximalizovali výkon, dron jsme navrhli v souladu s možnostmi HT90. Výroba za pomoci vstřikování plastu do forem by zvýšila hmotnost dronu i náklady, což by jej učinilo nepoužitelným,“ uvedl Will Hasting, generální ředitel a jeden ze zakladatelů Angel Aerial Systems.

Řešení kritických omezení letu

Příběh Angel Aerial Systems začal s jasnou vizí: vyřešit problém krátkého letu dronů využívaných záchrannými složkami. Zatímco tradiční drony vydrží ve vzduchu 20-40 minut, dron Trio díky unikátní technologii rotujících křídel může létat až dvě hodiny na jedno nabití baterie, čímž zásadně mění způsob, jakým drony pracují s aerodynamikou. „Naším posláním je poskytnout policii, hasičům nebo pátracím týmům stálý letecký přehled skrze UAV nabízející bezkonkurenční dobu vznášení,“ popisuje Will Hasting.

Trio je první komerční UAV s rotujícími křídly a schopností kolmého vzletu i přistání s možností až 2hodinového provozu.

Jakou roli hraje 3D tisk v tomto projektu?

Pro uskutečnění této vize bylo klíčové zvolit správnou výrobní technologii. Angel Aerial Systems zvolili 3D tisk z několika zásadních důvodů, což ve finále podtrhuje jejich spolupráce s Prusa Research a využití flotily tiskáren Prusa Pro HT90.

„Neustále vážíme velikost, hmotnost, odolnost a tepelné vlastnosti – a to v neúprosných termínech a s vysokými nároky na spolehlivost,“ vysvětluje roli HT90 ve výrobním procesu generální ředitel společnosti Will Hasting. „Tiskárny HT90 nám umožňují rychle postupovat a vyrábět letuschopné díly, které vydrží náročné provozní podmínky. Na HT90 tiskneme celý drak letadla, včetně křídel, nosných struktur a dalších částí,“ dodává.

Společnost začala už s předchůdci HT90, tiskárnami Trilab DeltiQ 2 Plus a AzteQ, a to zejména díky jejich tiskovému objemu. Skutečný průlom ale nastal až v momentě, kdy se společnost stala součástí partnerského beta programu pro Prusa Pro HT90. „Provozujeme pět HT90 a využíváme je naplno. Ukázaly se být spolehlivé i po tisících kumulativně nasčítaných hodin provozu. Systém je předvídatelný a konzistentní, což je v prostředí blízkém sériové výrobě kritické,“ popisuje Hasting. Uvádí také, že u součástek, které jsou důležité pro plnění jednotilvých misí, dosáhli požadované rozměrové přesnosti i opakovatelnosti tak, aby je bylo možné běžně používat. „Kvalita povrchu je tak dobrá, že lidé jsou často překvapení, když zjistí, že za vším stojí 3D tisk,“ doplňuje pak Hasting.

Výhody tiskárny Prusa Pro HT90 pro výrobu dronů

Tiskárna HT90 přináší několik klíčových výhod, které dělají ze 3D tisku nejen konkurenceschopnou, ale v tomto případě také tu lepší technologii v porovnání s tradičními způsoby výroby. „Používáme vyhřívanou komoru u každého tisku (často na 90 °C), což významně zlepšuje pevnost a tuhost výsledné součástky. Pro nás to není jen o tavení plastu; vyrábíme ostatně nosné konstrukce pro letecký průmysl. Rychlost tisku je pak další výhodou – HT90 tiskne 3-4krát rychleji než naše tiskárny AzteQ,“ vyjmenovává přednosti generální ředitel.

Přístup k profesionálním materiálům jako PEEK-CF poskytuje lidem z Angel Aerial Systems další možnosti a snižuje jejich závislost na externích dodavatelích. Díky tomu se mohou vyhnout outsourcingu u konkstrukčních dílů včetně těch, které by jinak vyžadovaly například obrábění hliníku.

Společnost pracuje se širokým spektrem materiálů při tisku na HT90, což zahrnuje filamenty: PC, ASA, PA, PETG, PCTG a PP s uhlíkovými vlákny i bez nich. Jejich preferovaným materiálem pro díly bez uhlíkových vláken je pak Prusament ASA. „Jakmile je správně nastaven, nabízí vynikající soudržnost vrstev, tepelnou odolnost i rozměrovou přenost,“ oceňuje Will Hasting schopnost HT90 dobře zvládat pokročilé materiály.

Čísla nelžou

Ekonomické přínosy 3D tisku jsou pro Angel Aerial Systems rovněž zásadní. „Bez dostupného, vysoce výkonného 3D tisku bychom naší firmu nikdy nerozjeli,“ přiznává Hasting. Vysvětluje dále, že provedli stovky iterací designu, což by s tradiční výrobou trvalo roky a hlavně by to stálo nesrovnatelně více peněz. „Jako příklad z doby našich začátků – náš Trilab DeltiQ za 4 tisícedolarů nám během prvního roku ušetřil více než 20 tisíc dolarů na dílech od servisní společnosti,“ naznačuje Hasting, jak obrovský dopad má 3D tisk na ekonomickou stránku věci.

Společnost navíc obsluhuje tiskárny přímo, protože rozhraní i údržba jsou natolik intuitivní, že je v tomto odvětví pochopí každý jen s minimálním tréninkem. „Na to, co tento stroj dokáže, je překvapivě snadno ovladatelný,“ zakončuje Hasting.

Angel Aerial Systems úspěšně dokazuje, že 3D tisk může být pátření nejen vývoje a výzkumu, ale i samotné výroby pokročilých letounů. Dron Trio je skvělým příkladem, že inovativní design v kombinaci s moderními výrobními technologiemi může vytvořit produkty, které znovu definují možnosti celého odvětví.

Jste připraveni využít potenciál vysoce výkonného 3D tisku i pro vaše projekty? Požádejte si o individuální nabídku Prusa Pro HT90 ještě dnes.