W ostatnich latach wytwarzanie addytywne wyszło z roli ciekawostki w branży zbrojeniowej i stało się pragmatycznym narzędziem projektowym oraz produkcyjnym. Tłumiki (suppressors) są jednym z tych komponentów, na których szczególnie dobrze widać, jak zmiana paradygmatu - od klasycznej obróbki ubytkowej do druku metalu - przekłada się na parametry funkcjonalne, niezawodność i łańcuch dostaw. W skrócie: druk 3D nie jest „magiczny”, ale w pewnych obszarach daje przewagę, której nie da się „odtoczyć” na tokarce. Subtraktywne vs. addytywne: o co w tym naprawdę chodzi Tradycyjny tłumik to zestaw precyzyjnie obrabianych elementów metalowych (korpus, komory, przegrody), które następnie spawa się lub skręca. Mamy więc „rzeźbienie” z litego materiału i nieuniknioną stratę surowca na wióry. W addytywnym podejściu (np. DMLS/SLM) detal powstaje warstwa po warstwie z proszku metalicznego spiekanego/ topionego wiązką lasera. Różnica nie sprowadza się do „metody wykonania” - to inny budżet swobody projektowej: można realizować kanały, komory, perforacje i topologie, których nie da się ekonomicznie uzyskać skrawaniem. Ta swoboda wprost przekłada się na kluczowe cechy tłumika, jak redukcja ciśnienia wstecznego, kontrola przepływu i odkształceń cieplnych. Dlaczego druk 3D ma sens akurat w tłumikach Złożona geometria bez „kary” za obróbkę. Współczesne konstrukcje korzystają z wewnętrznych struktur i kanałów kierujących strumień gazów, aby ograniczyć efekt „gas to face” i zużycie mechanizmów broni. W podejściu addytywnym takie układy powstają „przy okazji” procesu nakładania warstw, a nie serii wieloosiowych operacji skrawania i spawania. Efekt: łatwiej jest zbalansować redukcję dźwięku z niskim back-pressure i powtarzalnością punktu trafienia. Metale trudnoskrawalne stają się „zwykłymi” proszkami. Stopy niklu klasy superalloys (np. Haynes 282) czy Inconel, typowe dla zastosowań wysokotemperaturowych, w AM przestają być problematyczne „dla narzędzia”. Wydajemy energię na spiekanie proszku, a nie na walkę z oporem skrawania. To ułatwia projektowanie rozwiązań do pracy w ciężkich warunkach termicznych i dynamicznych. Krótka pętla rozwoju. Iteracja „model → wydruk → test → poprawka” skraca czas dojścia do optymalnego kompromisu między akustyką, ciśnieniem zwrotnym, masą i trwałością. W praktyce umożliwia to mikro-aktualizacje projektu między seriami bez zamrażania kapitału w partiach prefabrykowanych komponentów. Materiały i środowisko pracy: perspektywa „mission readiness” W ujęciu systemowym AM rozwiązuje trzy bolączki: długie czasy realizacji, wąskie gardła łańcuchów dostaw i ograniczenia geometryczne. W obszarze obronności przekłada się to na: Produkcję na żądanie / części powstają tam, gdzie są potrzebne Wsparcie systemów legacy / zamienniki komponentów bez oryginalnych narzędzi Odporność łańcucha dostaw / dzięki decentralizacji Po stronie materiałowej standardem są stale nierdzewne (np. 316L) i stopy tytanu o wysokim stosunku wytrzymałości do masy; istotną rolę w innych klasach komponentów odgrywają również miedź i stopy Cu-Ni (zarządzanie ciepłem, odporność korozyjna).

Drony są obecnie wykorzystywane na całym świecie w szerokim spektrum zastosowań, od działań wojskowych i obronnych, poprzez badania, pomiary i nadzór np. w branży rolniczej, po rekreację i rozrywkę. Wydaje się, że nowe zastosowania pojawiają się wykładniczo. Pozwala to konkurować na zatłoczonym już rynku producentów dronów mniejszym firmom, które do wytwarzania dronów wykorzystują technologie addytywne, stawiając przede wszystkim na innowacyjność i szybkość wdrażania rozwiązań. Druk 3D, a w szczególności drukarki i materiały opracowane w ciągu ostatnich 5 lat, umożliwiły małym firmom szybsze wejście na konkurencyjny rynek. Technologie wytwarzania z filamentu (FDM), żywicy (SLA) i polimerowego proszku (SLS) i idealnie nadają się do prototypowania i produkcji dronów zarówno podwodnych, powietrznych oraz podziemnych. 7 czynników, które należy uwzględnić przy wyborze odpowiedniej metody produkcji dronów. Masa i ładowność Drony powinny łączyć wysoką wytrzymałość konstrukcyjną z minimalną masą. Lżejsze modele charakteryzują się większym zasięgiem operacyjnym, jednak redukcja masy często odbywa się kosztem trwałości. Dzięki technologii druku 3D z materiałów takich jak nylon możliwe jest uzyskanie konstrukcji o wysokiej wytrzymałości przy zachowaniu niskiej masy. Złożone geometrie, których nie da się wykonać tradycyjnymi metodami, pozwalają na tworzenie dronów o zoptymalizowanej wytrzymałości i zredukowanej masie Trwałość i integralność strukturalna Rama drona musi wytrzymać uderzenia i ciągłe obciążenia podczas lotu, przenosząc kamery, źródło zasilania i inne elementy. Przepływ powietrza wokół źródła zasilania jest niezbędny do utrzymania odpowiedniej temperatury i funkcjonalności elektroniki oraz łączności radiowej z operatorem. Drukowanie 3D SLS dronów umożliwia tworzenie złożonych geometrii zapewniających optymalny przepływ powietrza przy zachowaniu integralności strukturalnej. Odporność na warunki środowiskowe Drony są narażone na działanie trudnych warunków klimatycznych - konstrukcje muszą więc zapewniać wodoodporność elektronice, być odporne korozyjnie i niewrażliwe na ekstremalne temperatury. Koszty i elastyczność Druk 3D jest idealnym rozwiązaniem od prototypowania aż po produkcję średnioseryjną, pozwalając zoptymalizować koszty wytwarzania, zmiany w produkcji można w szybki sposób wdrożyć co dodatkowo sprawia, że linia produkcyjna jest bardziej elastyczna i uniwersalna. Ekranowanie zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) i przezroczystość RF Należy rozważyć, które elementy wymagają ekranowania, a które wymagają otwartych linii komunikacyjnych między odbiornikami, a następnie odpowiednio dobrać materiały i metody produkcji. Proszek kompozytowy PA 11 CF wydaje się najlepszym wyborem do ekranowania elementów EMI, dzięki występowaniu w nim włókien węglowych. Łatwość montażu, możliwość naprawy w terenie Drony z założenia są urządzeniami działającymi w terenie. Operatorzy muszą mieć możliwość łatwej i szybkiej wymiany/naprawy/modyfikacji poszczególnych części - druk 3D ułatwia dostawy tych części „na żądanie”. Personalizacja Do produkcji korpusów tradycyjnych dronów FPV wykorzystywane są laminowane arkusze włókna węglowego, które zapewniają dobry stosunek wytrzymałości do masy, ale równocześnie ograniczają złożoność konstrukcji i elastyczność ze względu na ograniczenia produkcyjne. Jedynym sposobem na ekonomiczną personalizację drona jest wydrukowanie większości jego kluczowych komponentów w technologii 3D. 3 główne technologie druku 3D wykorzystywane w produkcji dronów. FDM / Szybkie prototypowanie, drony docelowo przeznaczone do ćwiczeń obronnych (materiały eksploatacyjne), modele do sprawdzania dopasowania SLA / Szybkie oprzyrządowanie do elementów z włókna węglowego, szybkie prototypowanie, niestrukturalne komponenty końcowe, wodoodporne uszczelki SLS / Produkcja małoseryjna i średnioseryjna, wsporniki, obudowa, łopatki wirnika Podsumowując, nieograniczona dostępność technologii addytywnych oraz coraz niższe koszty systemów i materiałów do druku 3D, umożliwiają uzyskanie niezależności produkcyjnej, co jest kluczowe w przypadku tak dynamicznej i tak szybko rozwijającej się branży bezzałogowych statków powietrznych.