工程案例说明:页面用于展示需求分析、DFM判断、工艺选择与制造流程,不代表特定客户或可复现收益;成本、周期、性能与一次验收结果均以项目合同、质量报告和客户验收记录为准。
无人机 SLS尼龙烧结+SLM金属打印

工业无人机机架一体化设计验证

某工业无人机企业需开发新一代轻量化机身。传统复材机身开发周期长(6-8周),修改成本高。通过SLS PA12机臂+SLM铝合金电机座组合制造,实现结构件一体化设计,7天完成整机迭代。

7天
制造周期
3套
交付数量
PA12尼龙+AlSi10Mg铝合金
核心材料
整机减重25%,连接件减少50%
项目结果(待核验)

客户需求

某工业无人机企业需开发新一代轻量化机身。传统复材机身开发周期长(6-8周),修改成本高。通过SLS PA12机臂+SLM铝合金电机座组合制造,实现结构件一体化设计,7天完成整机迭代。

技术挑战

复材机身开发周期长(6-8周),修改成本高,难以满足快速迭代需求;传统机加工方案零件多、装配复杂、重量大。

解决方案

SLS PA12打印机臂主体(一体化空心结构),SLM AlSi10Mg打印电机座(拓扑优化),一体化设计减少50%连接件,7天完成3套整机。

工程证据

完整工程分析链路

从需求输入到工程决策,每一步都有数据支撑

01

CHALLENGE · 客户问题

工业无人机新一代机身需要轻量化和快速迭代。传统碳纤维复材机身开发周期6-8周,模具修改成本高,无法满足客户每周迭代的需求。传统CNC加工方案零件数量多(20+件),装配复杂,重量大。客户需要在7天内完成3套整机验证,用于飞行测试。

02

INPUT · 项目输入

CAD STEP格式,机臂×4+电机座×4+中心板×1
技术要求
整机减重 ≥20%连接件减少 ≥50%机臂空心结构(减重+走线)电机座拓扑优化(高强度+轻量化)3套整机7天内交付
03

ANALYSIS · DFM分析发现

  • 复材机身周期太长,不适合快速迭代
  • CNC零件多,装配复杂,重量大
  • SLS PA12可一体成型空心机臂,减重效果好
  • SLM AlSi10Mg可实现拓扑优化电机座
  • SLS机臂壁厚1.5mm,可成型
  • SLM电机座最小壁厚0.8mm,接近极限
  • 两种工艺并行打印,可缩短交期
  • 配合面需CNC精加工保证精度
04

ENGINEERING · 工程决策

采用SLS PA12打印机臂主体(空心结构,壁厚1.5mm,内置走线通道),SLM AlSi10Mg打印电机座(拓扑优化,最小壁厚1.0mm确保打印稳定性)。两种工艺并行打印,配合面CNC精加工。机臂和电机座采用螺纹连接+定位销,减少50%连接件。SLS件喷砂去粉,SLM件T6热处理+喷砂。

05

PROCESS · 工艺选择

SLS尼龙烧结+SLM金属打印组合 推荐

SLS PA12适合空心结构机臂,减重效果好,韧性满足飞行要求;SLM AlSi10Mg适合拓扑优化电机座,强度高;两种工艺并行打印,7天可交付3套整机;无需模具,支持快速迭代。

备选方案
碳纤维复材
周期6-8周,修改成本高,不适合快速迭代
CNC加工
零件多(20+件),装配复杂,重量大,空心结构无法加工
06

MATERIAL · 材料选择

PA12尼龙+AlSi10Mg铝合金

PA12尼龙韧性好、密度低(1.01g/cm³),适合机臂结构;AlSi10Mg铝合金强度高、密度低(2.68g/cm³),T6后抗拉强度≥300MPa,适合电机座受力件。

07

QUALITY · 质量检测

CMM三坐标检测关键配合尺寸
100%称重确认减重目标
装配测试,确认所有零件配合
PA12和AlSi10Mg材质证明随货
外观检查:无变形、无裂纹、表面均匀
飞行测试(客户现场)
08

RESULT · 工程结果(待核验)

整机减重25%(目标≥20%)
连接件减少50%(从20+件减至10件)
3套整机7天准时交付
配合面精度±0.03mm
客户完成首次飞行测试,性能满足要求
BUSINESS IMPACT · 商业价值(待核验)
成本优化
3套整机总成本约为复材方案的15%
周期缩短
7天完成,相比复材方案缩短85%
风险降低
验证了SLS+SLM组合工艺的无人机机架方案,支持每周迭代,为产品快速上市提供了制造基础
产品实拍

交付产品展示

工业无人机机架一体化设计验证 - 图1
制造流程

从需求到交付的全流程

步骤 1 2天

一体化设计

机臂和电机座一体化设计,减少连接件

步骤 2 1天

DFM分析

检查SLS/SLM打印可行性:清粉孔、壁厚、悬垂

步骤 3 2天

SLS打印

PA12尼龙打印机臂主体,空心结构一体成型

步骤 4 2天

SLM打印

AlSi10Mg铝合金打印电机座,拓扑优化结构

步骤 5 1天

后处理装配

喷砂去粉+CNC精加工配合面+装配测试

技术规格

制造工艺 SLS+SLM组合
核心材料 PA12+AlSi10Mg
交付数量 3套整机
制造周期 7个工作日
整机重量 减重25%
连接件 减少50%

质量控制

尺寸精度 ±0.1mm(SLS)/±0.05mm(SLM+CNC)
重量 减重25%(目标≥20%)
材料认证 PA12+AlSi10Mg材质证明
检测方式 CMM+称重+装配测试
合格率 100%
工程结果(待核验)

整机减重25%,连接件减少50%

页面用于说明工程评审、工艺验证与制造流程;实际结果以项目合同、质量报告和客户验收记录为准。

待核验
一次验收结果
7天
项目周期
合作工厂
认证能力待核验

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