3D printet design får drone til at flyve længere og løfte tungere

Den danske startup Airflight testede metal 3D print i designoptimeringsforløbet Design for Additive Manufacturing (DfAM), hvor de lykkedes med at med at reducere vægten med hele 67 procent på et letvægtsbeslag til vingerne på deres fragtdrone.

I videoen herunder kan du høre mere om Airflights optimeringsarbejde fra ejer og direktør Mikkel Kærsgaard Sørensen – og ikke mindst se dronen i luften.

Airflight har til huse i Brønderslev, hvorfra de bygger nogle af verdens største multirotorer – i princippet en forvokset drone – til at flyve med komponenter og værktøjer i vindmølleindustrien. Den største drone har otte arme og kan løfte helt op til 200 kg.

Virksomheden valgte at deltage i 3D print-designoptimeringsforløbet DfAM for at undersøge mulighederne for de beslag, der holder armene på dronen. I projektet blev beslagene designoptimeret med 3D print, så de blev både lettere og alligevel kunne modstå belastningerne – og samtidig 3D printede man dem i titanium. Det førte til en vægtreduktion på 67 procent – eller hele 11 kg per drone.

“Gennem projektet har vi opnået 11 kg vægtreduktion og reduceret materialemængden med 80 procent. Værdien for os er den ekstreme designfleksibilitet, hvor vi kan opnå større styrke-til-vægt-forhold, hvilket er en vigtig del i aviation, da det betyder, at vi kan flyve i længere tid eller med en tungere last”, siger ejer og direktør i Airflight, Mikkel Kærsgaard Sørensen.

Disse resultater har Airflight skabt ved hjælp af 3D print designoptimering:

59 % vægtreduktion på hvert beslag
11 kg vægtreduktion på hele dronen
80 % reduktion af materialemængden
Mindre materialespild end ved at fræse beslaget ud

I løbet af 2022 har 15 danske virksomheder arbejdet med at redesigne et produkt eller komponent ved hjælp af 3D print gennem Dansk AM Hubs innovationsforløb: Design for Additive Manufacturing (DfAM). Ud af disse har 11 af virksomhederne haft en ’før-komponent’, som det har været muligt at sammenligne den redesignede komponent med, og i ti af disse tilfælde har det været muligt at reducere vægten med mellem 43 og 96 procent. Fordelene ved vægtreduktion har haft forskellige formål afhængig af virksomhedens specifikke produktion og slutprodukter.

Konkret i DfAM-projektet har målet været at designe deltagernes komponenter eller produkter bedre eller anderledes, så de kan fremstilles med mindre materiale, større styrke, og optimeret med ny eller bedre funktionalitet og effektivitet. Alt sammen med det formål at skabe mere bæredygtige produkter og komponenter.

Efter forløbet har de tilmeldte virksomheder stået med en fysisk redesignet komponent eller produkt, hvor en eller flere af førnævnte fordele er tænkt ind. Ud over vægtreduktion har DfAM også givet en række andre fordele såsom reduktion af produktionsomkostninger, reduktion i ”time-to-market”, partkonsolidering, større designfrihed og forøgelse af komponentstyrke.

På den måde har deltagerne fået merværdi og viden, som kan forankres lokalt i deres produktion.

Om DfAM-forløbet

DfAM innovationsforløbet sigter mod at styrke virksomhederne til i endnu højere grad at drage fordel af det teknologiske og forretningsmæssige potentiale inden for 3D print.
DfAM-projektet har haft til formål at udbrede kendskabet til 3D print og DfAM samt gøre danske virksomheder i stand til at udnytte de tekniske og forretningsmæssige muligheder, som AM-teknologien giver.
Traditionelt set er 3D print blevet brugt til fremstilling af prototyper, men teknologien rummer også en lang række andre muligheder. 3D-print kan med fordel også bruges til eksempelvis pilot- og småserieproduktion, og fremstilling af fiksturer og hjælpe-værktøjer, sprøjtestøbeværktøjer, og reservedele.
Ud over en enkelt case med en vægtforøgelse blev komponentvægten reduceret med mellem 43 procent og 96 procent på de ti cases.
Projektet er initieret af Dansk AM Hub i samarbejde med partnerne Teknologisk Institut, PLM Group, Hexagon og Wikifactory.

Læs mere om forløbet her.