Дали обложениот алуминиум може да ги замени јаглеродните влакна во производството на рамки за дронови за да ги намали трошоците за 40%?

Производителите на беспилотни летала (UAV) - кои произведуваат комерцијални дронови за испорака, земјоделски распрскувачи и квадкоптери за индустриска инспекција - се соочуваат со силен притисок да ги намалат трошоците за производство на единицата без да го жртвуваат структурниот интегритет, капацитетот на носивост или времето на летот. Историски гледано, полимер армиран со јаглеродни влакна (CFRP) е доминантен материјал за рамка поради неговиот исклучително висок сооднос сила-тежина. Сепак, скапите необработени јаглеродни влакна, трудоинтензивните циклуси на стврднување во автоклав и високите стапки на отпад ги прават CFRP рамките главно тесно грло на трошоците.

Транзиција кон алуминиумските легури обложени со висока цврстина (со користење на однапред обоени листови и намотки од типот на воздушна вселенска 2024, 6061 или 7075 со специјализирани облоги отпорни на корозија и антивибрации) им овозможуваат на производителите на UAV да постигнат до 40% намалување на вкупните трошоци за производство на рамка . Со користење на автоматско печатење, CNC рутирање и брзо обложување на серпентина, алуминиумот нуди економична, скалабилна и отпорна на удари алтернатива за масовно произведени комерцијални дронови.

Композитни производни тесни грла во рамки со CFRP

Рамките за беспилотни летала од јаглеродни влакна носат високи трошоци низ чекорите за набавка на суровини и монтажа:

Високи трошоци за суровини и преработка: за препрегнување на јаглеродни влакна потребни се скапи хемикалии прекурсор, специјализиран транспорт во ладно складирање и долги циклуси на преса во автоклав.

Распоред на преформа со интензивна работа: Рачната работа или бавното автоматизирано поставување на влакна (AFP) го ограничува дневното производство на рамка, зголемувајќи ги трошоците за работна сила по единица.

Економскиот случај за печат со обложена алуминиумска рамка

Претходно обложениот алуминиумски лим со висока цврстина ги менува овие тесни грла на трошоците:

Рамка од јаглеродни влакна (CFRP) наспроти економија на обложени алуминиумски рамки

Заштеда на трошоците за суровини: Листот од алуминиумска легура од типот на воздушната и вселената чини приближно 10%–15% од структурните CFRP суровини по килограм.

Брзо штанцање и глодање: автоматизираните CNC рутери и пресите за печат ги обработуваат комплетните краци на дрон, држачите за мотори и плочите на шасијата за неколку секунди, а не за часови.

 Споредба на материјалот на рамката на дрон

Табелата подолу ги споредува клучните инженерски параметри и трошокот помеѓу карбонски влакна и обложен алуминиум во производството на рамки за беспилотни летала:

Клучни предности во производството на рамки со дрон

Најчесто поставувани прашања

П1: Дали префрлањето од јаглеродни влакна на алуминиум значително ќе ја зголеми вкупната тежина на дронот?

О: Додека алуминиумот има поголема густина ( 2,70 g/cm³ ) од јаглеродните влакна ( 1,55 g/cm³ ), стратешките CNC џебови, потенки ѕидни мерачи и легурите со висок принос (7075-T6) им овозможуваат на инженерите да дизајнираат алуминиумски рамки само 1% 5%1 . трошоците за производство за 40%. додека се редуцираат

П2: Дали претходно обложениот алуминиумски лист може да издржи CNC рутирање без да се лупе бојата по исечените рабови?

О: Да. Полиуретанските и PVDF облогите од типот на вселенска и воздушна класа имаат флексибилни вкрстено врзива. Кога се нанесува со остри карбидни алатки при високи вртежи во минута, облогата дава чисти исечени рабови без чипнување, лупење или микро-лупење.

П3: Како алуминиумот се споредува со јаглеродни влакна во однос на амортизацијата на вибрациите на моторот?

О: Јаглеродните влакна се крути и можат да ги засилат хармониците на моторот во жироскопите на контролорот на летот. Обложениот алуминиум покажува подобро внатрешно придушување на материјалот, што може да се подобри со нанесување на еластомерни амортизирачки облоги на површините за парење на внатрешните рамки.

П4: Дали претходно обложениот алуминиум е погоден за дронови за земјоделско прскање изложен на хемикалии?

О: Да. Напредните премази на PVDF и PU намотки обезбедуваат одлична хемиска бариера заштита од сурови пестициди, течни ѓубрива и влажност, спречувајќи ја појавата на површината и хемиската корозија.

П5: Како се пакуваат претходно обложени алуминиумски листови за да се спречи гребење за време на пратката?

О: Листовите се ламинирани со заштитна PE фолија отпорна на ултравиолетово зрачење, вакуумски спакувани со средства за сушење во VCI антикорозивна обвивка, испреплетени со неутрална хартија и испорачани рамно во тешки дрвени футроли кои не се дезинцаат.

Заклучок

Замена јаглеродните влакна со обложени алуминиумски лимови и намотки во комерцијалното производство на рамки за беспилотни летала обезбедуваат сигурен пат за намалување на вкупните трошоци за производство до 40%.

За да го оптимизирате изборот на материјали за вашата програма за производство на UAV:

Усогласете го степенот на легура со напрегањето на компонентата на рамката: користете 6061-T6 за главните плочи на шасијата и за услужните капаци; наведете 7075-T6 или 2024-T3 со висок принос за моторни краци и ногарки на опрема за слетување со висок стрес.

Наведете залихи со претходно обложена калем за приспособливост: купете однапред обоена алуминиумска фолија со високи оценки за свиткување Т (≤ 1T-2T) за да се осигурате дека облогите не пукаат или распаѓаат за време на операциите на свиткување и CNC печат.

Оптимизирајте ја тежината преку стратешко лесна тежина: Вклучете тополошки џебови и исечоци во стил на бандаж за време на CNC рутирање за да ја минимизирате алуминиумската маса додека ја зачувате структурната цврстина.