為什麼無人機製造選擇碳纖維 3D 列印最實際？

從 BRINC 實戰案例看強度與彈性

 

在無人機產業中，「輕量化、高強度、快速開發」是所有工程團隊共同面臨的三大挑戰。無論是搜救、巡檢還是軍事用途，結構件都必須兼顧耐衝擊與高機動性。

美國無人機領導品牌 BRINC，透過 Markforged 工業級 FDM 技術，成功製造出具備「破窗能力」且完全「美國製造」的 LEMUR 無人機。究竟為什麼 FDM 是無人機製造的最優解？本文將為您深度拆解。

 

 

實戰案例：BRINC 無人機為何選擇碳纖維 FDM？

 

BRINC 製造的 LEMUR (狐猴) 無人機 專為急救與搜救人員設計。它必須具備極端耐用性：在黑暗中看清環境、破窗進入室內、平安降落並能翻轉再次起飛。

 

• 一體成型設計： 透過 FDM 技術，BRINC 成功製造出結構複雜且耐用的複合零件。
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• 強度重量比： 使用 Onyx + 連續碳纖維材料，重量比金屬輕，強度卻能支撐「破窗」衝擊。
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• 內製化生產： 無需外包海外，實現 100% 美國製造，保障供應鏈安全與技術機密。

 

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製程大比拼：FDM vs. 其他常見技術

 

許多工程師在樹脂 (SLA)、金屬 CNC 與 3D 列印之間猶豫，下表直接比較工程實務上的差異：

 

比較項目	FDM (碳纖維)	樹脂 (SLA/DLP)	CNC 加工 (鋁)	射出成型
耐衝擊性	極佳 (具韌性)	較脆 (易碎裂)	優異	良
強度/重量比	最高	一般	普通 (較重)	普通
改版速度	當天完成	當天完成	慢 (需治具)	極慢 (需開模)
主要用途	最終用途零件	展示/外觀模型	通用結構件	大量量產
真實飛行可行性	首選	低 (環境耐受弱)	適合機架	適合消費級

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核心技術解析：不是所有的碳纖維列印都一樣

 

市面上標榜「碳纖維列印」的技術分為兩種，其機械性能有天壤之別：

 

1. 短纖填充線材 (例如 Onyx)

 

將碳纖維粉末混入尼龍中。其優點在於表面平整度極佳、熱穩定性高、抗翹曲。對於無人機的外殼、非受力結構來說，是非常理想的精準材料。

 

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為什麼 FDM 3D 列印是無人機製造的最優解？

 

1. 減輕負載，提升續航： 碳纖維密度遠低於鋼與鋁，每減輕一公克，都能延長飛行時間。
2. 內部走線與功能整合： 傳統 CNC 難以加工的中空結構，FDM 輕鬆達成，實現線路隱藏設計。
3. 無懼零件耗損： 戰術無人機在實戰中耗損率高，透過 FDM 可以現場列印備品，即刻維修。
4. 降低開發成本： 捨棄昂貴的模具費用，讓「少量多樣」的特殊任務機型具備商業可行性。
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