KTV Working Drone: Mit Protolabs Drohneninnovationen in die Praxis umsetzen

KTV Working Drone ist ein weltweit tätiger Anbieter von Drohnentechnologie und Reinigungslösungen mit Hauptsitz in Norwegen, der über ein internationales Franchisenetzwerk in 68 Ländern vertreten ist. Zur Unterstützung der Entwicklung seiner fortschrittlichen Drohnensysteme benötigte das Unternehmen langlebige, hochpräzise Komponenten, die auch unter anspruchsvollen Bedingungen zuverlässig funktionieren. Im Rahmen seiner Partnerschaft mit Protolabs nutzte KTV Working Drone den Multi Jet Fusion (MJF)-3D-Druck, um komplexe, vor Ort gedruckte Drohnenkomponenten herzustellen, die die für den weltweiten Einsatz erforderliche Konsistenz, Haltbarkeit und Skalierbarkeit aufweisen.

Vom Prototypenkonzept bis zur skalierbaren Produktion

Alexander Harding, Leiter für Entwicklung und Schulung bei KTV Working Drone, ist für die weltweite technische Entwicklung, den Betrieb und die Schulungsinitiativen des Unternehmens verantwortlich. Im Hinblick auf die Zusammenarbeit mit Protolabs erklärte Harding, dass das Unternehmen die additive Fertigung ursprünglich als Mittel nutzte, um neue Konzepte für Propellerschutzvorrichtungen zu validieren und festzustellen, ob hochkomplexe Teile zuverlässig in großem Maßstab hergestellt werden können. „Wir haben vor etwa zwei Jahren mit einer Musterreihe begonnen, um wirklich zu prüfen, ob das Design, das wir auf der Grundlage einer Idee für den Propellerschutz entworfen hatten, mit 3D-gedruckten Teilen überhaupt realisierbar wäre“, sagte er. Seitdem hat KTV Working Drone die Produktion erheblich ausgeweitet und fertigt über Protolabs Hunderte von Teilen für verschiedene Drohnensysteme und -anwendungen.

Überwindung von Hitzebeständigkeit und materialtechnischen Herausforderungen

Im Zuge der Weiterentwicklung der Konstruktionen wurde die Leistungsfähigkeit der Materialien schnell zu einem entscheidenden Faktor. Laut Harding erfüllten die frühen FDM-Prototypen nicht die für den realen Drohneneinsatz erforderlichen Haltbarkeitsanforderungen, insbesondere bei Sonneneinstrahlung und wiederholten Temperaturwechseln. „Die Teile mussten einheitlich sein und eine hohe Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen aufweisen – sie mussten sowohl der Sonne als auch wiederholten Temperaturwechseln standhalten können“, erklärte Harding. Nach dem Testen alternativer Fertigungsansätze stellte KTV Working Drone auf die MJF-Technologie um, um die für den operativen Einsatz erforderliche Hitzebeständigkeit, Konsistenz und Formstabilität zu erreichen. „Wir mussten uns für die MJF-Drucktechnologie entscheiden, um die richtige Hitzebeständigkeit zu erreichen“, fügte er hinzu.

Qualität sichern und gleichzeitig der weltweiten Nachfrage gerecht werden

Über die technische Leistungsfähigkeit hinaus benötigte KTV Working Drone einen Fertigungspartner, der dringende Produktionspläne und eine schwankende weltweite Nachfrage bewältigen konnte. Harding merkte an, dass die Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Qualität bei Nachbestellungen nach gemischten Erfahrungen mit früheren Lieferanten eine der wichtigsten Prioritäten des Unternehmens sei. „Wenn ich eine Bestellung aufgebe und dann eine Nachbestellung, ändern sich weder die Qualität der Lieferungen noch der Service, den wir erwarten. Das war bei all unseren Bestellungen einheitlich“, sagte er. Er hob außerdem die Effizienz der digitalen Fertigungsplattform von Protolabs hervor sowie die Möglichkeit, dringende Bestellungen schnell aufzugeben und zu bestätigen, wenn Franchisepartner sofortige Unterstützung benötigten.

Erweiterung der Fertigungskapazitäten über herkömmliche Methoden hinaus

Die Partnerschaft ermöglichte es KTV Working Drone schließlich, fortschrittliche „Print-in-Place“-Systeme zu entwickeln, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht realisierbar gewesen wären. Durch die Kombination der MJF-Technologie mit dem Fachwissen und der Zuverlässigkeit von Protolabs kann das Unternehmen nun komplexe, bewegliche Baugruppen mit gleichbleibender Qualität und verbesserter mechanischer Leistungsfähigkeit über Hunderte von Bauteilen hinweg herstellen. Harding beschreibt die Auswirkungen als transformativ für die neuesten Propellerschutzsysteme des Unternehmens: „Mit herkömmlichen Fertigungsmethoden wäre dies physisch unmöglich gewesen.“ Die Zusammenarbeit brachte zudem erhebliche wirtschaftliche Vorteile mit sich: KTV Working Drone konnte die Einkaufskosten für bestimmte Produkte um etwa 75 % senken und gleichzeitig die Skalierbarkeit und betriebliche Effizienz weltweit verbessern.

Herausforderung

Im Zuge der globalen Expansion von KTV Working Drone sah sich das Unternehmen dem zunehmenden Druck ausgesetzt, leistungsstarke Drohnenkomponenten zügig zu produzieren und bei Nachbestellungen eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten. Die Teile mussten wiederholter Hitzeeinwirkung und Temperaturwechselbeanspruchung standhalten, enge Toleranzen einhalten und komplexe, direkt im Druckverfahren hergestellte Geometrien ermöglichen.

Lösung

KTV Working Drone hat mit Protolabs einen Partner gefunden, um eine Reihe wichtiger Drohnenkomponenten mittels MJF-3D-Druck herzustellen. Dazu gehören Propellerschutzsysteme, Halterungen, Befestigungswinkel, Schnellkupplungen und Halterungen für Reinigungsgeräte. Die in Chargen von etwa 50 Stück mit Toleranzen von nur 0,18 mm gefertigten Teile erfüllen die für den Einsatz im Betrieb erforderlichen Anforderungen an Hitzebeständigkeit, Maßgenauigkeit und Konsistenz und ermöglichen gleichzeitig kurze Durchlaufzeiten für dringende Produktionsanforderungen.

Ergebnis

Durch die Zusammenarbeit mit Protolabs konnte KTV Working Drone die Produktionsgeschwindigkeit erhöhen, die Fertigungskosten senken und komplexe „Print-in-Place“-Systeme entwickeln, die sich mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht herstellen ließen. Die Partnerschaft ermöglichte es dem Unternehmen zudem, die Einkaufskosten für bestimmte Produkte um rund 75 % zu senken, die Konsistenz der Teile zu verbessern und eine zuverlässige Versorgung seines wachsenden globalen Netzwerks sicherzustellen.