近几十年来，无人机（UAV）的应用在国防、农业、能源、建筑和物流等多个领域需求的推动下显著增长。随着自主或遥控飞行器在各行业中广泛用于测绘、侦察、摄影、配送等任务，生产需求不断上升，增材制造已成为无人机制造不可或缺的组成部分。

这一增长趋势在 Northwest UAV 公司身上得到了充分体现。该公司由 Chris Harris 于2005年在俄勒冈州麦克明维尔的一间车库中创立。创业初期，Harris 的公司为一家名为 Insitu 的无人机制造商（2008年被波音收购）生产小型单缸发动机。多年来，Northwest UAV 的规模和业务范围不断扩大：团队发展到近100人，为 Insitu 和其他无人机公司供应发动机系统，销售自有无人机发动机系统，并于2008年衍生出 SLS 制造服务部门——Northwest Rapid Manufacturing。

自2008年以来，NW Rapid Manufacturing 一直支持 Northwest UAV 所有的增材制造需求，利用其可靠的 EOS SLS 3D 打印机群、辅助设备及专业工程团队，将功能原型和终端无人机部件变为现实。近年来，该公司还将服务扩展至其他客户，包括无人机制造商以及航空航天、汽车和医疗领域的客户。

我们近期有机会与 NW Rapid Manufacturing 总经理 Nick Classen 交流，探讨增材制造——尤其是 SLS 技术——在快速增长的无人机市场中的重要性，以及公司与粉末床熔融领域领导者 EOS 的紧密合作关系如何成为其成功的关键。

协同效应
Classen 表示，3D打印从无人机产业早期起就天然契合，为飞行器的开发者和制造商提供了一系列有益特性的组合。一方面，该技术无需模具即可快速迭代原型以测试功能和装配。设计自由度是另一大吸引力，使无人机制造商能够将多个部件整合为单一组件，并优化零件几何形状以减轻重量。

Classen 告诉我们：“最重要的是零件数量和重量的显著减少。过去需要20个零件来组装飞机上的某个安装固定装置，现在由于 SLS 可实现复杂几何形状，我们用一个零件就能完成。”减重是零件整合的自然结果，同时减少了对连接结构的需求。即使将无人机框架或发动机结构的重量减轻微小幅度，也会影响无人机性能。“减重一直是无人机产业的重点，因为设备越重，有效载荷就越轻，飞行和滞空时间就越短。这是 SLS 3D 打印的最大优势之一，”他补充道。

与其他聚合物增材制造技术相比，SLS 还具有制造强度高、近各向同性且公差良好的零件的优势。这意味着零件只需很少的后处理即可用于功能应用，如测试原型和终端部件。“SLS 是无人机应用市场上最好的技术之一，”Classen 强调。

产能持续增长
在俄勒冈州麦克明维尔的工厂，NW Rapid Manufacturing 目前运行着三套工业级 EOS SLS 系统，其中包括一台2006年制造、至今仍运行良好的 EOS P 390。Classen 表示，这台于2008年购入的系统“一直是 NW Rapid Manufacturing 的主力设备，年复一年地帮助我们为客户提供稳定的打印结果。”

随着客户群扩大和进入新行业带来的生产需求增长，NW Rapid Manufacturing 正准备安装两台新的 EOS SLS 系统：一台用于高通量生产的双激光 EOS P 770，以及一台用于填补原型与批量生产之间空白的二手 INTEGRA P 450。不断增长的 EOS 3D 打印机群是公司未来计划的核心。Classen 告诉我们：“我们确实希望在2027年将产能翻倍，并在2028年再次翻倍。”

补充其不断增长的3D打印产能的是一整套精加工解决方案，包括珠击喷砂（已计入标准生产服务成本）、振动光饰、手工打磨、蒸汽平滑、钻孔、打磨、涂装、染色、电镀等。“使我们与其他3D打印服务商区别开来的部分原因在于，我们自行完成大量的二次加工工序。”这些表面处理确保零件外观专业且性能良好——这两者都是无人机应用的关键标准。

在材料方面，NW Rapid Manufacturing 使用多种优质聚酰胺（尼龙）粉末。“对于原型制造，大多数客户选择尼龙12，因为它是最常见的材料，价格相对便宜，且是其他材料公差测试的良好基准，”Classen 说。该公司还打印生物基尼龙11，以及阻燃级、碳纤维填充、玻璃纤维填充和铝化物填充尼龙等特种粉末。碳纤维和玻璃纤维增强粉末在无人机结构中特别受欢迎，因为它们具有出色的强度重量比和抗应力性能。2027年，该公司还计划将生产扩展至金属零件。

无人机起飞
NW Rapid Manufacturing 提供的材料多样性使其能够制造多种无人机部件和结构，包括发动机整流罩、冷却导流罩、油箱、安装支架和各种机身部件。

如前所述，该3D打印服务为其母公司 Northwest UAV（本身为 Insitu 等无人机公司提供关键部件，包括波音 Insitu ScanEagle）以及无人机领域其他客户制造这些零件及其他产品。

值得注意的是，NW Rapid Manufacturing 为商用无人机配送系统领先开发商 Matternet 制造零件，后者已与 UPS、英国国家医疗服务体系（NHS）和阿布扎比医疗网络等机构建立合作。

在一个应用案例中，该3D打印服务帮助 Matternet 开发了一款用于小型货物配送的无人机。该无人机需要耐用、轻便且易于组装，NW Rapid Manufacturing 使用 GLS 840 和 PA 2201 材料协助迭代多种设计以找到最佳结构。最终，该无人机项目取得成功，Matternet 设计负责人 Ido Baruchin 表示：“NW Rapid 是产品开发过程中你最希望拥有的合作伙伴。”

“Matternet 是美国首个获得 FAA 批准的无人机配送系统的创造者，”Classen 说。“他们预计在2026年底和2027年初会有显著增长。”（具体而言，Matternet 于5月宣布通过超额认购的私募配售筹集了约3300万美元。）NW Rapid Manufacturing 还为 AeroVironment 完成了订单，后者是一家专注于无人系统的美国国防科技公司。

对 SLS 3D 打印和无人机系统要求的深厚内部知识，使 NW Rapid Manufacturing 成为无人机行业定位独特的生产合作伙伴。Classen 告诉我们，通常当无人机客户下订单订购组件时，NW Rapid Manufacturing 的工程师会在打印前对3D模型提供反馈。“我们会告诉他们什么方案打印效果最好且二次加工量最少。然后我们通常会打印几个原型，客户进行装配检查，之后进入生产阶段。此外，如果客户内部不具备设计能力，我们可以为他们定制设计零件。”

强大的链条
作为无人机原型和终端部件的供应商，NW Rapid Manufacturing 本身依赖其生产硬件的稳定性和可靠性。为此，公司很庆幸能与 EOS 建立紧密的合作伙伴关系。如前所述，NW Rapid Manufacturing 仍在运行一台已有20年历史的 EOS 3D 打印机——如果这还不能证明后者系统的使用寿命，我们不知道什么能证明了。

这种寿命不仅归功于硬件本身，也归功于 EOS 的支持基础设施。Classen 说：“大多数情况下，我们只需要偶尔更换一些备件。但如果机器出现其他问题，我们可以第二天就获得技术支持。我们希望能继续与 EOS 合作，因为无论是供应链还是技术支持，都非常有力。”