Im Laboratory of Sustainability Robotics der Empa ist eine spezielle Drohne für den Feuerwehreinsatz entstanden. Diese wurde mit 3D-gedruckten, leichten, stabilen und temperaturbeständigen Teilen gebaut. Der 3D-Druck wurde dabei mit dem SLS-3D-Druck von Sintratec realisiert.
3D-gedruckte Teile für Flugroboter-Plattformen
Die Empa konzentriert sich darauf, neue Maßstäbe im Bereich nachhaltiger und resilienter Lösungen zu setzen. Sie wendet sich dabei von der Wegwerfgesellschaft ab hin zur Kreislaufwirtschaft, um eine nachhaltige Zukunft zu erreichen. Die Abteilung Laboratory of Sustainability Robotics fokussiert sich unter anderem auf die Entwicklung von Flugroboter-Plattformen.
Der Entwicklungsingenieur David Häusermann hat mit seinem Team während rund sechs Monaten eine Feuerdrohne entwickelt, konstruiert und getestet, die aus sicherer Entfernung als Aufklärungsequipment sich ein Bild von der Gefahrenseite machen soll. Das geschieht mit Infrarotsensor und einer herkömmlichen RGB-Kamera. Im Einsatz lässt sich so das Risiko für Feuerwehrleute minimieren und die Effizienz steigern. Herkömmliche Drohnen sind jedoch sehr hitzeempfindlich, wodurch die verbauten Komponenten sehr schnell schmelzen oder brennen können.
David Häusermann erklärt:
„Für unseren Prototypen der Feuerdrohne mussten wir nach speziellen Materialien suchen, die hohen Temperaturen bis zu 200°C trotzen können.“
Lasergesinterte PA12-Bauteile
Gemeinsam mit Materialwissenschaftlern der Empa wurde ein Polyimid-Aerogel-Hitzeschild entwickelt, um die interne Elektronik der Drohne zu schützen. Die Forscher nutzten während der Entwicklung auch das Fused Deposition Modeling, da sie dadurch eine große Konstruktionsfreiheit erhalten. Im späteren Entwicklungsstadium mussten sie mit FDM-3D-Druck hergestellte Bauteile durch lasergesinterte PA12-Elemente tauschen. Diese weisen höhere Genauigkeit, Materialgüte und Temperaturresistenz auf. Durch die SLS-Technologie konnten sie außerdem auf Supportstrukturen beim Druck verzichten.
Die 3D-gedruckten Teile, die von Sintratec gesponsert wurden, wurden für die Montagerahmen des Aerogel-Hitzeschildes, Befestigungen für Elektronikkomponenten, Klemmen der Rotorarme und die Getriebegehäuse verwendet. Sie erfüllen laut Häusermann alle Projektanforderungen und reagieren im Test unter realen Bedingungen wie erwartet.
Für den Ingenieur ist klar:
„Die SLS Technologie und die hervorragenden Materialeigenschaften eignen sich perfekt für den Bau von Drohnen – auch in zukünftigen Projekten werde ich diese Technologie anwenden.“
Zu Beginn des Jahres 2023 haben wir darüber berichtet, dass CRP Technology das belgische Unternehmen FLYING-CAM beim 3D-Druck eines Heckrotorgehäuses einer „Superdrohne“ unterstützt. Verpassen Sie keine weiteren Neuigkeiten zu diesen und anderen Themen mit einem Abonnement unseres Newsletters.
