Catastrophes naturelles, missions scientifiques, surveillance environnementale ou opérations militaires : les images capturées par drone jouent aujourd’hui un rôle clé dans la compréhension de nombreux événements à travers le monde. Derrière ces prises de vue spectaculaires se cache une technologie en pleine évolution : les drones, aussi appelés UAV (Unmanned Aerial Vehicles).
À mesure que ces systèmes aériens gagnent en performance, les fabricants repoussent les limites en matière d’autonomie, de vitesse, de portée et de charge utile. Dans ce contexte, la personnalisation devient un enjeu majeur pour répondre aux besoins spécifiques des utilisateurs.
Basé en Afrique du Sud, Nextech s’appuie sur l’impression 3D SLS pour concevoir et produire des drones sur mesure à haute performance. Grâce aux imprimantes 3D de la série Fuse de Formlabs, l’entreprise peut développer rapidement des prototypes fonctionnels et produire des pièces finales robustes pour un large éventail d’applications industrielles.
L’impression 3D au service de la fabrication de drones personnalisés
Le marché des drones exige des solutions de plus en plus spécialisées. Chaque projet nécessite souvent des caractéristiques techniques différentes :
- résistance à des conditions climatiques spécifiques
- intégration de capteurs ou caméras
- ajustement de la distance entre la source d’énergie et la charge utile
- optimisation du poids et de l’aérodynamisme
Traditionnellement, ces adaptations impliquent des procédés de fabrication coûteux comme :
- l’usinage CNC
- la fabrication de moules
- la découpe laser ou jet d’eau
Ces techniques sont efficaces pour la production de masse, mais elles deviennent rapidement onéreuses lorsqu’il s’agit de créer des pièces complexes ou personnalisées.
L’impression 3D permet de lever ces contraintes en offrant une plus grande liberté de conception et une fabrication rapide de géométries complexes.
L’intégration de l’impression 3D SLS dans le flux de production
Avant d’intégrer une imprimante 3D SLS en interne, Nextech externalisait ses besoins en fabrication additive ou produisait certains composants par usinage.
Cette organisation présentait plusieurs limites :
- délais de production de plusieurs semaines
- manque de flexibilité pour les itérations de conception
- difficulté à tester rapidement de nouvelles versions
L’installation d’une imprimante Fuse 1+ 30W a permis de transformer complètement le flux de développement.
Les ingénieurs peuvent désormais :
- produire rapidement des prototypes fonctionnels
- tester différentes variantes de conception
- améliorer les pièces en continu grâce aux retours clients
- fabriquer des séries de composants personnalisés.
Combiner impression 3D, fibre de carbone et usinage CNC
La stratégie de Nextech ne consiste pas à remplacer les méthodes traditionnelles, mais à combiner différentes technologies de fabrication afin d’obtenir les meilleures performances possibles.
L'entreprise s'appuie sur une combinaison de technologies de fabrication afin d’obtenir les meilleures performances possibles pour ses drones. L’impression 3D SLS est utilisée pour produire des pièces complexes et hautement personnalisées, tandis que l’usinage CNC permet de fabriquer des composants métalliques offrant une grande résistance mécanique. Les éléments structurels les plus sollicités sont quant à eux réalisés en composites de fibre de carbone, reconnus pour leur excellent rapport poids/résistance.
Cette approche hybride permet d’optimiser simultanément plusieurs paramètres essentiels : le poids des drones, leur résistance mécanique, le coût de production ainsi que la rapidité de développement des nouveaux modèles.
Prototyper des extrémités d’ailes grâce au Nylon 12
Les extrémités d’ailes jouent un rôle crucial dans l’aérodynamisme d’un drone.
Lorsque la masse ou les conditions environnementales évoluent, leur profil doit être ajusté afin d’optimiser la portance du drone, la stabilité et la consommation d'énergie.
Les versions finales de ces pièces sont réalisées en fibre de carbone, mais la fabrication des moules nécessaires peut s’avérer coûteuse lors des phases de développement.
Pour éviter ces contraintes, Nextech utilise l’impression 3D SLS avec du Nylon 12 Powder.
Ce matériau permet de tester rapidement plusieurs géométries, d'obtenir un poids proche des pièces en composite et de valider les performances avant production finale.
Produire jusqu’à 100 pièces en une seule impression
L’impression 3D SLS est également utilisée pour la production de composants fonctionnels en petites séries.
Sur le drone multirotor Atlas T, Nextech a développé des supports permettant d’optimiser le positionnement :
- des antennes
- des systèmes GPS
- des dispositifs de transmission longue portée
Ces éléments doivent être fabriqués dans des matériaux non conducteurs, tout en présentant des géométries complexes.
L’impression 3D permet de produire ces pièces simultanément dans le volume d’impression de la machine.
Il est ainsi possible de fabriquer jusqu’à 100 composants en une seule impression, ce qui serait beaucoup plus long et coûteux à réaliser avec une machine CNC.
L’impression 3D comme avantage concurrentiel dans l’industrie des drones
Le secteur des drones est aujourd’hui extrêmement compétitif. Les entreprises doivent constamment innover pour répondre aux exigences et enjeux des marchés de la défense, recherche scientifique, agricukture ou encore la surveillance environnementale.
L’intégration de l’impression 3D SLS dans la fabrication de drones transforme profondément la manière dont ces appareils sont conçus et produits. En permettant des cycles de développement plus rapides, une personnalisation poussée et une réduction des coûts de fabrication, cette technologie devient un outil incontournable pour les fabricants de drones.