創意結合科技 創造生活樂趣

CATIA V5
2024 December

低空經濟:無人機與eVTOL飛行航空器

1000米以下空域進行的低空經濟活動,可用於救援、測量、送貨載客等範疇。




低空飛行器 市場展望:

無人機市場分為軍用與非軍用(商用/eVTOL)兩大領域,並呈現強勁增長趨勢。集邦(TrendForce)研究顯示,各國持續加大軍用無人機的採購、部署與研發力度,預計2025年全球軍用無人機市場規模將增至343億美元。

同時,美國Grand View Research指出,商用無人機市場應用範疇廣泛,包括物流配送、農業管理與建築監測等。預估至2025年,全球商用無人機市場規模將達1,292.3億美元,展現驚人潛力。




Taiwan台灣無人機市場:供應鏈與國家隊的崛起

無人機供應鏈可細分為雷達、機身材料、攝影模組、動力系統、飛行控制、電池、無線通訊、GPS定位系統,以及整機組裝等關鍵環節。
2023年產業聚落漸漸形成,為加速推動產業發展,經濟部於2024年9月成立「台灣卓越無人機海外商機聯盟」,由漢翔董事長胡開宏擔任主席,聯合神耀科技、亞洲航空、雷虎科技、中光電智慧機器人、長榮航太等業者,打造「無人機國家隊」。

無人機國家隊

台灣的競爭優勢

. 系統整合能力強:台灣不僅是零組件供應商,還擁有完整的電子與半導體產業鏈,具備成為全球航太產業系統商的實力。

· 製造靈活創新:具備靈活的中小企業體系生產製造,能靈活應對多元應用場景,滿足全球市場需求。

· 發展「去紅化」無人機供應鏈



對於CAD設計、CAM製造加工、後處理生產的藍海市場

無人機(航空器)生產製造可分為:航空器機身設計、零部件加工、機載設備與電子模組設計。


CATIA CAD應用於:飛具設計與機體結構

無人機的飛具設計構型可分為:定翼機(Fixed-wing)、單旋翼機(Copter)、多軸旋翼機(Multi-copter)與定翼-多軸混合(Hybrid-VTOL)構型四種主要類型。
基本構型,須配合飛行氣動力學,在機體結構上,載具的材料有鋁合金、塑膠、碳纖維、玻璃纖維複合材料(Carbon Fiber Composite)等。


因此,要快進入無人機的產業需要
-能設計出符合飛行氣動力的造型
-能生產複合材料的產品設計
-精密加工,確保量產品質穩定


CATIA CAD 協助機身設計的亮點功能

 第一,強大的曲面建模工具,能夠創建符合空氣動力學要求的複雜曲面,優化飛行器的外形,使其達到最佳的氣動效率,並保持高精度與表面品質(最高G3連續性)。

適用航空器CAD設計模組:
3DEXPERIENCE CATIA模組:Mechanical & Shape Engineer(M3S)、Surface Modeler for Aerospace & Defense(SUMFA)、Transportation Designer(CDT)
CATIA V5 模組:CATIA IMA、CATIA ICEN

您還可以將CATIA 與 CFD(計算流體力學)工具相結合,可以進行流體動力學模擬,分析飛行器外形在空氣流動中的表現,幫助設計出更符合氣動學原則的形狀。例如:flow-simulation


 第二,CATIA 支援複合材料的設計,包括不同層次的複合材料結構。可以指定材料的性質,並對其進行結構分析,確保設計在強度和韌性方面滿足要求,並支援層的精確修改與纖維仿真,快速應對設計變更,並優化復合材料部件的可生產性,提升設計效率與製造精度。

CATIA整合曲面設計、零件設計、與鋪層設計,如下圖

複合材料的CAD設計

適用複合材料CAD設計模組:
3DEXPERIENCE CATIA模組:Airframe Composites Designe
CATIA V5 模組:CATIA Composites Fiber Modeler(CFM)






CATIA CAM加工生產製造應用

無人機的加工需求因零件的複雜程度和材料而異,通常會使用三軸、四軸或五軸CNC加工來製造不同的部件。以下是針對無人機加工的軸數選擇與應用分析:

   
加工類型  飛行器零組件說明
無人機三軸加工 基本形狀簡單的零件,如平面部件、機殼板材、固定支架等。
適用於鋁合金、塑膠等易加工材料。
無人機四軸加工 提升側面加工靈活性,適用於多角度零件、加工圓柱形、或對稱性零件,如軸類零件、支撐桿、動力模組外殼等。
無人機五軸加工 高精度與複雜形狀的零件,尤其是無人機的機身結構與動力核心部分應用廣泛,如碳纖維框架、機殼曲面設計、精密支架和動力系統結構。
加工材料包括高性能複合材料(如碳纖維複合材料)與金屬。

CATIA CAM CAM刀具路徑設置的亮點功能

1. 強大的五軸加工模組,能輕鬆生成複雜零件的刀具路徑,減少加工夾具需求並降低誤差。並且能自動檢測刀具與工件的潛在干涉問題,確保加工的穩定性與安全性。

2. 根據材料特性(如碳纖維的層狀結構)優化加工路徑,從而降低分層和損壞風險,例如,實體切片可以提供等高線交叉處的豁免計算,並利用實體和參考曲面進行切片。通過對參考曲面的自動偏移,實體切片能生成不同厚度層次的鋪層輪廓邊界,適用於發動機葉片或金屬與複合材料結合的零件。

複合材料的CAM刀具路徑設置

更多產品諮詢,請洽達梭系統經銷商青騰國際





CATIA V5與3DEXPERIENCE平臺在整體產品開發生命週期中,提升產品及服務的附加價值與體驗,幫助您在產業轉型浪潮中,乘風破浪,引領未來。

達梭系統CATIA / DELMIA代理商 青騰國際




         


馬上詢問 獲得最佳優惠