7月5日-7日，2025国际无人机应用及防控大会在北京举办。笔者在现场看到了各种类型、大小的多种无人机，可谓琳琅满目、目不暇接。然而，从现场的观察和交流来看，未能发现3D打印技术的直接应用，产业链很多从业者更是认为这项技术不能满足无人机部件的性能要求，无论是金属的还是塑料的。

很明显这一认识存在误区。因为，中国航发已经试验成功金属3D打印的发动机可助力无人机实现高空飞行；国外多家无人机企业在使用塑料3D打印技术来制造框架部件，体现出了该技术能够满足该行业对轻量化、功能性和可定制的生产需求。在此方面，EOS公司贡献了大量专业知识。本期内容，3D打印技术参考将从材料、结构以及部件后处理的角度，阐述EOS SLS技术在该领域的应用价值。

材料性能要达标是无人机部件制造的基础

无论3D打印技术拥有再多优势，如果材料性能都不能达标，所有讲述都是徒劳。3D打印技术参考注意到，很多无人机企业最开始会选择FDM或SLA工艺来制造部件，这两类3D打印工艺的使用成本均很低，适用于外形设计，但在材料性能方面无法满足商业产品对性能的要求，这也是很多无人机制造企业对该技术不信任的原因。

满足不同类型无人机部件需求的合适材料

那么，使用SLS技术3D打印的尼龙行不行？目前，传统工艺制造的碳纤维复合材料是无人机领域的明星材料，3D打印的尼龙在性能方面很明显无法与其相比，但不同类型的无人机零件需要选取不同的材料，来满足实际应用性能及成本要求。工业级的SLS技术，使用尼龙以及碳纤维/玻璃纤维等复合尼龙材料，可制造具有较高抗拉强度和抗冲击性能的部件，它能够承受无人机在飞行过程中所受到的应力。因此，3D打印的尼龙材料在该领域也占有一席之地。

EOS PA 603-CF材料

以EOS推出的PA 640 GSL为例，它是由空心玻璃微珠与碳纤维复合增强的PA12材料。其拉伸模量3816MPa，拉伸强度49MPa，同等结构件材料用量可减少约10%；其热变形温度达170-180℃（依载荷不同），耐热性能优异；烧结密度为0.82g/cm³，可实现轻量化设计。EOS PA 603 CF是由33%碳纤维增强的PA12，拉伸模量7900MPa，拉伸强度85MPa，烧结密度未1.1g/cm³，它与其他材料相比还具有非常高的刚度值，既起到减重作用又保证了强度，适用于承力结构件。

由EOS PA 950 HD 3D打印的无人机部件

这两款材料均具有高重复利用率，在成本优化方面具有很大的优势。他们的最大优势是密度低、强度高，非常适合于无人机轻量化设计。3D打印技术参考注意到，EOS的客户Prototal、Parts On Demand已经将这两款材料用于了无人机结构部件制造。

显著的一体化制造为无人机制造带来至少三方面优势

采用3D打印技术制造无人机部件，可以带来至少三方面的优势——轻量化、强度更加可靠、制造效率更高。

无人机部件通常需要通过模具、切割等方法制造出很多零部件，然后采用螺栓等方式连接。设计灵活性差，工序繁琐且容易出现偏差，同时时间和金钱成本高，生产效率低。除此之外，无人机对轻量化的设计要求很高，传统制造工艺无法避免多个零件拼接，这会造成重量的增加，难以实现轻量化设计。

使用EOS 3D打印技术制造的无人机部件

Parts On Demand公司表示，如果使用注塑模制件或铣削等传统制造技术制造无人机，需要制备的零件可能会超过100个，而通过3D打印，零件只需要需要30个甚至可能更少。这意味着在相同条件下使用更少的组装和更轻的重量就可以制备出无人机；同时在相同的电池寿命下，更轻的无人机飞行时间也更长。

SLS 3D打印技术不需要支撑，零件清理流程相比金属更为简单，因此非常适合制造一体化的具有复杂内部特征的结构。这对于无人机制造来说优势很明显。一体化制造减少了零件数量和组装工序，从而降低制造成本和质量风险。此外，工业3D打印可以设计出各种需要空气动力学特性的复杂形状，且拓扑优化的结构组件基本上可以在最小的重量下具有优化的机械性能，这是传统加工技术无法比的。

经蒸汽抛光处理后的表面效果及内部结构

此外，3D打印在无人机制造方面可以实现很短的制造周期。与传统制造相比，3D打印部件可以在几天时间内完成交付，而在传统制造业中通常需要数周的时间来完成。Prototal公司内容安装了多台EOS 3D打印机，如全部运行，每天可以生产超过2000架无人机。

Prototal公司内部的EOS 3D打印机

蒸汽抛光表面处理去除表面微小瑕疵、毛刺

3D打印后处理是提升零件的表面质量、机械性能以及功能性的关键步骤，3D打印技术参考注意到，采用SLS 3D打印制造的尼龙部件，可采用蒸汽抛光表面处理工艺进行了后处理。这是一种基于利用高温高压蒸汽对工件表面进行处理的工艺。它通过喷射蒸汽，使工件表面产生微小的熔融效果，从而去除表面的微小瑕疵、毛刺等，使表面变得光滑平整，适用于PA12和TPU等材料。

该技术很适合具有复杂几何形状的3D打印零件的后处理，自动化蒸汽平滑系统在真空条件下运行，产生的蒸汽能够自由流动，凝结在零件难以触及的区域，并使其均匀平滑。国外DyeMansion公司展示了其采用该技术处理过的无人机部件，其采用EOS PA 640 GSL 材料打印测试表明，该技术能够帮助实现非常好的效果，使部件变得完全密封，从而提高部件的韧性和耐用性，并确保更长的使用寿命。

EOS 3D打印技术制造无人机实例

Parts On Demand公司介绍了一种用于识别园艺中作物的科孚岛的无人机，这些无人机在温室中飞行，并对不同的作物进行成像，可以用来监视需要浇水、除草的作物或需要特别注意的作物。

Parts On Demand使用EOS 3D打印机制造的无人机鸟

无人机鸟飞跃过程

该无人机鸟是一种组装的无人机，它的翅膀是用泡沫塑料制成的，而身体部位通过EOS 3D打印技术制造，整体上非常坚固也十分轻便。无人机鸟的机械装置等均在无人机机身里，这也使得无人机在实际的组装中非常快速和容易。整个无人机的所有功能基本上都在3D打印部件中，外部只安装了一个小盖子来关闭无人机机身和安装了一些可以调整的相机支架，整体上看起来非常像鸟类。

采用EOS SLS技术制造无人机鸟关键部件

END

工业3D打印由于设计自由度高、可定制化等优势为无人机制造带来了机遇。据报道，打印市场预计将从2024年的7亿美元增长到2029年的18.9亿美元。EOS作为工业级3D打印技术提供商，具有很成熟的经验，将成为助力其业绩增长的新赛道。

总体来说，3D打印无人机技术正处于快速发展的阶段，能在实际应用中减少能源消耗，满足不同行业和应用场景的多样化需求。通过适当的材料选取和后处理，能使3D打印技术在轻量化等方面发挥出更大的优势。随着3D打印技术的不断发展和创新，其在无人机领域的应用将更加广泛和深入。

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注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。