Hexadrone beschleunigt Tundra‑M UAV in die Produktion für raue Anwendungen

Der UAV-Hersteller Hexadrone SAS (Saint-Just-Malmont, Frankreich) wollte einen neuen, einfach zu bedienenden und dennoch robusten UAV entwickeln und in Serie fertigen, der in rauen militärischen, industriellen, feuerwehrtechnischen oder landwirtschaftlichen Umgebungen funktioniert. Als Antwort entstand über einen Zeitraum von zwei Jahren der Tundra-M, ein von dem Industriedesigner Raphaël Chèze konzipierter UAV für den Einsatz in rauen Umgebungen, so Hexadrone-CEO Alexandre Labesse.

Modulares Design für schnelle Anpassung

Der Tundra-M verfügt über einen zentralen, quadratischen Rahmen (inklusive Notfallfallschirm) und vier ausgefahrene Arme, die Motoren und Propeller sowie kleinere Zubehörarme oder Verlängerungen tragen. Die Arme und Verlängerungen sind mit Schnellverbindern ausgestattet, sodass Kunden Arme und Zubehör schnell gegen andere Ausrüstungen und Funktionen austauschen können. Eine Landefußstruktur an der Rückseite des Zentralrahmens nimmt die Landelasten auf.

SLS-Prototyping beschleunigt Entwicklung

Bevor der UAV in Produktion gehen konnte, musste er prototypisiert und getestet werden. Hexadrone entschied sich für die Nutzung der Selektiven Lasersintern-Technologie (SLS) zur Herstellung funktionsfähiger Prototypen in Zusammenarbeit mit CRP Technology (Modena, Italien), um Design-Iterationen zu beschleunigen und die geplante Fertigung von Teilen aus leichtem kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) via Spritzguss zu beschleunigen.

Die vier Arme und Propeller des UAV wurden im 3D-Druck mit CRPs Windform XT 2.0 kohlenstofffasergefülltem Polyamid gefertigt, einer neueren Version von Windform XT mit höherer Zugfestigkeit und Zugmodul sowie einer 46-prozentigen Erhöhung der Bruchdehnung.

Die Gehäuse-/Chassis-Komponenten und der abnehmbare Deckel des Tundra-M wurden mit CRPs Windform SP kohlenstofffaserverstärktem Polyamid entwickelt. Ähnlich wie XT 2.0 weist SP angeblich eine höhere Schlagfestigkeit und Bruchdehnung als XT auf, zeigt erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Schock, Vibration und Verformung, höhere Temperaturbeständigkeit und widersteht Feuchtigkeitsaufnahme, um Batterien, Kühlsystem und Elektronik zu schützen.

Präzise Fertigung und erfolgreiche Tests

Während des Drucks überwachte CRP die thermischen Effekte des Sinterprozesses, um die Bauteilgenauigkeit beim Schichtaufbau zu gewährleisten, da geringfügige „Zunahmen“ der Schichtdicke die Montage der Fertigteile beeinträchtigen können. Die 3D-gedruckten Materialien erwiesen sich als fähig, den berechneten Flugspannungen standzuhalten, die Druck-, Zug- und Vibrationskräfte umfassen.

Flug- und Landetests bestätigten die Betriebssicherheit des Prototyps, während Montage- und Demontagetests der verschiedenen Teile beim Design für die Fertigung halfen. Labesse sagt: „Die Windform-Lasersintertechnologie ermöglichte es uns, Schlüsselkomponenten unseres Produkts schnell zu prototypen, zu geringeren Kosten und viel schneller als beim Kunststoffspritzguss, und wir erhielten einen flugfähigen Prototyp mit fast denselben mechanischen Eigenschaften wie spritzgegossener Kunststoff.“

Der Tundra-M erhielt gerade den Red Dot Award 2018 der Red Dot GmbH (Essen, Deutschland) für herausragendes Produktdesign.