3Dプリンターは、産業用ドローンの試作にも活用されています。ここでは、産業用ドローンの試作事例をご紹介します。
ドローンのニーズが高まる中、ドローンを効率的かつ高性能に開発するために、3Dプリンターが活用されています。3Dプリンターを使えば、ドローンの試作品を短時間で作ることが可能です。このため潜在的なリスクや問題点を洗い出す時間を短縮し、開発コストを削減したり、販売価格を抑えたりすることができます。
また、ドローンの長時間飛行を実現するためにはバッテリーの軽量化が必須ですが、3Dプリンターなら軽量化と剛性を兼ね備えた部品を製造できるなど、さまざまなメリットがあります。
産業用ドローンの開発では、性能向上と試作スピードの両立が求められます。3Dプリンターを活用すれば、複雑な形状の部品でも迅速に製作でき、設計の自由度が大きく広がります。軽量化や空力性能の最適化など、ドローン特有の課題解決においても、その有効性が注目されています。
ドローンの航続距離を伸ばすうえで、「軽さ」は極めて重要な要素です。そこで活用されるのが、コンピュータ解析によって導き出されたトポロジー最適化構造です。骨のように無駄を削ぎ落としながら必要な強度を維持した複雑な形状を、カーボン繊維強化樹脂などでそのまま造形します。従来の鋳造や切削では実現が難しかった有機的な構造を具現化できるため、強度を損なうことなく大幅な軽量化が可能となり、飛行性能の向上に直結します。
プロペラやモーター冷却用ダクトなど、空気の流れに関わる部品の最適化にも3Dプリンターは活用されます。翼の断面形状やねじれ角をわずかに変えた複数の試作品を短時間で出力し、風洞実験や実飛行テストを繰り返すことで、より最適な形状を導き出します。金型製作を待つ必要がないため、「作って試す」サイクルを1日単位で回すことが可能です。その結果、エネルギー効率を極限まで高めた設計へと迅速にブラッシュアップできます。
点検・測量・農業など、用途ごとに異なる機材を搭載する産業用ドローンでは、ペイロードの最適化が重要です。3Dプリンターを用いれば、LiDARや特殊カメラといった機器の形状に合わせた専用ブラケットや、振動を抑えるジンバルパーツをジャストサイズで製作できます。これにより、汎用品では難しい重心バランスの最適化やガタつきの防止が可能となり、開発の最終段階においても迅速かつ精密な調整を実現できます。
オランダのドローンメーカーDutch Drone Gods（ダッチ・ドローン・ゴッズ）社は、レッドブル・アドバンスド・テクノロジーズと協力し、時速350キロで飛行できる3Dプリント製ドローンを開発しました。
「時速300km以上もの速さで走るF1マシンに追従する」という目的で特別に設計。F1マシンよりも2倍速く加速し、わずか4秒で時速300kmに到達するそうです。
国産ドローンメーカーのVFRでは、自動離着陸・自動充電ができるドローンの開発にあたって、軽量かつ強度のある部品を効率よく製造することが課題でした。
3Dプリンターの導入により、カーボンやガラスなどの4種類の長繊維をナイロン母材とともに3Dプリントすることが可能に。これまで約1ヶ月かかっていた製造期間も、1日～2日に短縮することができました。
ドローン用の映像転送装置やインフラ点検用ロボットの開発・販売を行っているボーダック。元々はアルミ切削の外注業者にパーツ製作を依頼していましたが、外注時の発注・検収・支払いなど、負担が大きいと感じていました。
そこで、3Dプリンターを導入。低コスト・短時間で高精度かつ軽量のドローン用パーツを製作できるようになりました。
有限会社ボーダックでは、Markforged製3Dプリンターを導入し、ドローンやロボット用パーツの内製化を実現しました。従来のアルミ切削による外注と比較して、大幅な軽量化とコスト削減、製作時間の短縮を達成しています。さらに、カーボン繊維強化ナイロンを用いた造形により、高い精度と強度、安定した出力品質を確保。複雑形状や機能部品の製作にも対応し、開発効率の向上に貢献しています。
PlaQuickでは、量産と同じ樹脂材料を用いた射出成形によるドローン部品の試作に対応しており、短納期で実機に近い性能評価を実現します。材料提案にも対応し、軽量化や金属代替といった課題解決を支援。実際に農薬散布ドローンではアルミ部品の樹脂化に成功し、コストを抑えつつ実証精度と開発効率の向上に貢献しています。
【目的別】商品開発・
製造を加速する
おすすめ産業用（業務用）
3Dプリンター3選を見る
外注待ちの長さ、ブレによるスピードの上げづらさ、大型・耐熱部品の作りにくさは、現場の生産性を下げます。 産業用（業務用）3Dプリンターを選ぶ際には、各課題解決に適した機能特徴を持つ製品を選ぶようにするとよいでしょう。ここでは、主な製造現場の課題別に、おすすめの製品を紹介します。
