用于帮助扑灭火灾的3D打印无人机，采用高速挤出技术制备

导读：野火是一种一旦被点燃，就能以平均每小时22公里的速度扩散的灾害，并且其数量、频率和严重程度在世界范围内都在急剧增加，对经济、生态系统和社区产生了重大影响。步行消防员大约需要4分钟的路程，所以消防员不行的速度不可能超越火灾蔓延的速度，尤其是当大风吹拂时。通常，当火灾发生时，消防员没有足够的时间去路障并封锁道路。在这样的紧急情况下，开发出可用于扑灭火灾的无人机开始受到越来越多的重视。

2022年6月11日，南极熊获悉，公共安全技术开发商Axle Box Innovations公司正在利用增材制造技术支持开发用于火灾管理和防护的3D打印无人机。近年来，火灾在美国和世界其他国家已成为一个越来越大的威胁，摧毁了无数的房屋和整个社区，造成数十亿美元的损失。2021年，8619场火灾烧毁了近260万英亩的土地，使之成为美国森林火灾的创纪录年份。Axle Box转向3D打印技术研究，以帮助解决创建防火安全无人机的强度、速度和成本障碍。

△防火的3D打印无人机

为了能够应对越来越多的火灾，消防员正越来越多地依赖创新技术，如增材制造。在面对新的火灾爆发时，消防员必须准确了解情况。为了快速获取情况，消防员需要特殊的无人机，这些无人机有能力接近火焰并分析爆发的程度，特别是计算某些地区存在的火的数量。不幸的是，普通的商用无人机并不适合靠近火灾，因为它们的材料和技术设备无法承受高温。

△显示火灾风险最高地区的地图。由于全球变暖，火灾多年来有所增加，特别是在西部这样的干燥地区（图片来源：联邦紧急事务管理局）

创建防火的安全无人机

在寻找开发耐热无人机的正确技术和材料的过程中，Axle Box公司的工程师们发现了Essentium公司提供的解决方案。Essentium公司首席执行官Blake Teipel博士评论说："随着第一反应者为火灾季节做好准备，消防员需要灵活的遥控无人机来实现对几乎所有类型环境中的火灾的视觉监督--从城市地区到农村沙漠。我们很高兴Axle Box Innovations公司选择了我们的3D打印平台，以实现结构坚固的无人机的开发，能够承受这些极其恶劣的条件。"

用于制造防火无人机的材料是一种高温尼龙，其核心是25%的碳纤维。它将被用于无人机的中体以及侧盖，这将确保无人机在暴露于高热环境中保持其形状和功能。除了固有的耐热性外，该材料还允许创建轻质和坚固的无人机机身，这是涉及飞行和安全应用的关键部件。在实际制造过程中，Axle Box选择了Essentium的高速挤出（HSE）3D打印机，它使用独立的双挤压（IDEX）系统和长丝。

△图片来源。大学公园国家档案馆-静态图片

Axle-Box的增材制造总监MadisonJones总结说："HSE 3D打印机的速度、规模和经济性与Essentium的先进3D打印丝材阵列相结合，正在改变无人机平台设计和开发的游戏规则。HSE已经改变了我们的生产车间，我们通常在四周内完成从设计到生产的过程。如果我们需要一个新的部件，我们可以在几个小时内完成打印并投入使用。我们的第一反应者客户将从这种创新的敏捷性中大大受益。" 无人机究竟何时能在抗击火灾的斗争中发挥作用还有待揭晓，但由于正确的技术和材料已经在手，生产很可能很快就会完成。