无人机（UAV）一直是增材制造（AM）应用的热门选择，但近年来，3D打印无人机因其可用作可消耗武器而受到越来越多的关注。特别是，美国国防部正在通过其Replicator计划探索3D打印无人机群。

在大多数情况下，通常会选择材料挤压，因为热塑性塑料的强度一般要高于热固性塑料。然而，新一代光聚合物树脂正被用于大桶光聚合技术，这可能会改变现状。据报道，阿联酋公司公司Nomad Prototypes依靠低成本的掩模立体光刻（mSLA）3D打印了Liqcreate Strong X树脂制成的四轴飞行器无人机。该公司创始人Phillip Keane表示，mSLA和双固化树脂的结合可以制造出比熔融沉积成型（FDM）更坚固的3D打印无人机。

“长丝挤出对于小型多旋翼飞行器和小型业余级固定翼飞机来说很不错，但在专业级固定翼无人机上进行尺寸放大时就会遇到问题，”Phillip Kean称，“FDM 会产生各向异性的打印件，而固定翼飞机上会受到复杂的动态力，常规挤出在强度和重量方面根本无法满足要求。3D打印无人机的重点是减轻重量，但当人们倾向于在结构壁上添加更多层来补偿各向异性时，就会发现最好只使用玻璃纤维或碳纤维。”

与其他纤维增强材料成本过高且劳动密集的应用一样，无人机生产也将从增材制造中获益匪浅。Phillip Kean在新加坡南洋理工大学读研期间开始研究无人机，在过去十年中探索了从FDM到选择性激光烧结、从多喷射熔合到3D打印无人机等所有领域。

在Nomad Prototypes公司期间，Phillip Kean开始使用mSLA。由于Liqcreate Strong X是一种双固化树脂，因此需要首先使用紫外线（UV）光将其硬化，然后再进行热固化以增加其强度。接下来，对无人机进行喷砂并涂上陶瓷，以提高耐用性和抗紫外线能力。Phillip Kean表示，Liqcreate Strong X是市场上最坚固的树脂之一。

采用nTop软件的无人机外壳在烤箱中进行热固化

“借助Liqcreate Strong X树脂和nTop软件，能够制造厚度仅为500微米的壁，” Phillip Kean说，“如果没有格子将表皮固定在一起，薄壁通常会在树脂打印过程中坍塌。但格子在打印过程中充当支架，这意味着可以打印比想象中还要薄得多的表皮元素。”

除了3D打印外壳外，这款无人机还配备了7000 mAH电池，可让其在无载重的情况下飞行37分钟，在载重500克的情况下飞行22分钟。Nomad Prototypes公司已开始研发其第二代机型，新机型将是一款模块化无人机，可转换为固定翼垂直起降（VTOL）飞行器。新款无人机将采用坚固、柔韧的树脂制成，并采用拓扑优化的机翼，设计得轻薄耐用，该公司声称这是FDM无法实现的。

第二代设计效果图

如果成功，Nomad Prototypes公司的目标是将翼展扩大到3.2米，并使用高强度颗粒的熔融颗粒制造（FGF）3D打印无人机。Nomad Prototypes公司使用MATLAB开发了一种自定义尺寸算法，用于创建固定翼飞机的几何图形。在制造更大的FGF飞行器之前，将使用第二代固定翼树脂无人机来验证该算法。

“其中一些新颗粒的碳纤维含量极高，达到50%。由于长丝太硬，一到挤出机就会断裂，因而难以使用长丝形式打印，” Phillip Kean称，“这些颗粒可以打印强度是普通FDM长丝3倍以上的部件，因此减少了各向异性引起的问题。我们可以有效地打印更薄的部件，同时保持高强度结构，这使得颗粒适用于固定翼无人机。”

该公司计划于2024年5月27日在阿布扎比能源中心举行的Make it in the Emirates推介大赛上展示其技术。无论赛事结果如何，3D打印无人机（无论是空中、陆地还是海上）似乎都是未来的发展方向。