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Des chercheur de l’Université de Singapour ont collaboré avec Stratasys, leader de la fabrication additive, pour concevoir le premier drone imprimé en 3D avec électronique embarquée et dans un matériau d’une qualité exceptionnelle pour les besoins de ce projet.


Un filament d’une qualité exceptionnelle

Le drone a été fabriqué par impression 3D FDM (Fused Deposition Modeling) également appelé impression 3D par dépôt de filament fondu. Si l’imprimante 3D utilisée n’a rien d’exceptionnelle, le matériau, quant à lui, est un thermoplastique dont les caractéristiques convient parfaitement aux applications aérospatiales, automobiles et militaires. filament-3d-ultem-9085

En effet, l’ULTEM 9085 présente un rapport résistance/poids très élevé et dispose des certifications pour une utilisation en milieu thermique et chimique exigeant.


Un challenge à relever

Philip Keane, doctorant de l’école de génie mécanique et aérospatial, explique que le drone imprimé en 3D peut supporter une charge de 60 kg. Il ajoute que les composants électroniques embarqués sont capable de résister à des températures extrêmes. Normalement, les composants électroniques sont relativement sensibles à la chaleur. Le vrai challenge était l’intégration de ces composants dans le drone imprimé à une température de 160°C.  Pour y parvenir, l’équipe de l’Université de Singapour a modifié les composants et définit des étapes clés dans le processus d’impression pour les intégrer sans les endommager.

 » L’ un des défis les plus difficiles était de trouver des composants électroniques qui pourraient théoriquement survivre au processus d’impression à haute température. Nous avons dû rendre les composants plus résistant à la chaleur ce qui implique d’ajouter des composants pour protéger la carte électronique et un boitier personnalisé », explique Philip Keane.

Finalement, il aura fallu 14 heures dont 3 interruptions pour positionner l’électronique embarquée pour fabriquer ce drone fonctionnel. Les moteurs et les hélices ont été assemblés après avoir construit le châssis.


Une collaboration gagnante

La fabrication d’un drone imprimé en 3D avec électronique embarquée et résistant à des températures élevés est le fruit d’une collaboration constructive entre des chercheurs universitaires et l’équipe d’ingénieur de Stratasys.

« Ce projet illustre parfaitement la puissance de la technologie d’impression 3D par dépôt de filament fondu et l’utilisation de matériaux exceptionnels tels que l’ULTEM », souligne Fred Fisher, Directeur des applications et produits Stratasys. » Nous nous réjouissons de collaborer avec l’industrie et le milieu universitaire pour faire avancer la recherche et le développement. »

Philip Keane annonce déjà qu’il travaille sur une nouvelle version du drone pour améliorer la dynamique du vol et réduire encore plus son poids.

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