Drones y sistemas no tripulados
Piezas mecanizadas, fundidas y sinterizadas de un solo proveedor
Hydroforce fabrica piezas mecanizadas de estructura y de tren motriz, carcasas aleteadas de electrónica fundidas a presión, engranajes sinterizados y MIM, pequeños cilindros hidráulicos, motores hidráulicos y piezas de desgaste de carburo para drones multirrotor, agrícolas, de carga, de ala fija y VTOL, robots terrestres, máquinas hidráulicas teledirigidas, y drones marinos y submarinos.
Por qué los drones desgastan las piezas de otro modo
En un multirrotor o en un dron de ala fija, cada gramo de estructura se resta del tiempo de vuelo o de la carga útil. Los soportes de motor, las articulaciones de plegado de brazos y las carcasas se hacen tan ligeros como lo permiten sus cargas. Las piezas mecanizadas en aluminio 6xxx y 7xxx mantienen caras de montaje planas y taladros precisos con poco peso. La fundición a presión y la pulvimetalurgia forman una pieza muy cerca de su forma final, de modo que hay que arrancar menos metal en forma de viruta.
Los rotores y los motores vibran todo el tiempo que un dron está en el aire. Con el tiempo la vibración afloja los elementos de fijación y fatiga los soportes. Un soporte de motor o una articulación de plegado de brazos se mantiene apretado cuando sus caras de montaje se mecanizan planas y sus taladros se mantienen en ajustes IT6–IT7. En un cilindro hidráulico o en una articulación de manipulador, el ojo del vástago se forja de una sola pieza con el vástago, de modo que no hay soldadura donde pueda iniciarse una grieta por fatiga.
Los controladores de motor y los módulos de potencia van en carcasas pequeñas y tienen que disipar su calor. Las aleaciones de aluminio tienen una conductividad térmica de 90 a 160 W/m·K. En una carcasa fundida a presión, las aletas de refrigeración, los resaltes de montaje y las salidas de cables se funden junto con el cuerpo de una sola vez y no necesitan mecanizado posterior.
Los pequeños engranajes de servos, bombas de pulverización y cabrestantes tienen que funcionar en silencio, y cada engranaje de una serie tiene que coincidir con el primero. Un engranaje prensado y sinterizado recibe su perfil de diente de la matriz, de modo que todos los engranajes de una misma matriz tienen la misma geometría. Los finos poros que quedan en el metal sinterizado absorben parte de la vibración y hacen que el engranaje funcione con menos ruido. El moldeo por inyección de metal ofrece la misma repetibilidad para engranajes y palancas más pequeños y de formas más complejas, formados de una sola vez a ±0,02 mm.
Los robots terrestres y las máquinas hidráulicas teledirigidas trabajan en polvo y barro y soportan cargas de choque. Sus cilindros y motores necesitan el sellado y los ensayos de cualquier circuito hidráulico móvil. Todo cilindro pasa un ensayo final. Los motores y bombas con bridas de montaje según las normas SAE y DIN encajan como recambio en una máquina existente sin adaptador.
Los drones marinos y submarinos necesitan piezas que resistan el agua salada. Mecanizamos carcasas de propulsor y ejes en acero inoxidable EN 1.4404/316, fabricamos pequeñas piezas MIM en 316L y aplicamos recubrimiento a las carcasas fundidas a presión para la electrónica.
Por tipo de equipo
Fabricados para drones aéreos, terrestres y marinos
Drones multirrotor
soportes de motor, articulaciones de plegado de brazos y carcasas de gimbal de cámara mecanizados en aluminio, carcasas aleteadas fundidas a presión para el módulo de potencia y los controladores de velocidad, y piezas de cierre MIM para el mecanismo de bloqueo de brazos.
Drones agrícolas y de carga
conjuntos de brazo y soporte de motor mecanizados y bridas de depósito, carcasas de bomba de pulverización y de controlador fundidas a presión, engranajes sinterizados para la bomba de pulverización y el cabrestante, e insertos de carburo para las boquillas de pulverización.
Drones de ala fija y VTOL
placas de unión de ala mecanizadas, piezas de montaje de botalones y de motores de sustentación y componentes del tren de aterrizaje, carcasas de electrónica fundidas a presión, y engranajes sinterizados para actuadores de servo.
Robots terrestres (UGV)
cubos, ejes, ruedas dentadas de oruga y soportes de manipulador mecanizados, carcasas aleteadas de motor de rueda y de reductor fundidas a presión, engranajes sinterizados para reductores de motores de rueda y articulaciones de manipulador, y pequeños cilindros hidráulicos para el manipulador o la hoja.
Máquinas hidráulicas teledirigidas
pasadores de pluma, casquillos y ejes mecanizados, carcasas de electrónica fundidas a presión, cilindros hidráulicos para la pluma, el brazo y los estabilizadores, motores hidráulicos de traslación y casquillos de desgaste de carburo.
Drones marinos y submarinos
carcasas de propulsor, ejes y bridas mecanizados en acero inoxidable, carcasas de electrónica fundidas a presión con recubrimiento, piezas MIM en 316L, y caras de sellado de carburo para bombas.
Qué fabricamos para constructores de drones y robots
Seis tecnologías para constructores de drones, robots y vehículos marinos
Cilindros hidráulicos
Diámetro de 20 a 1000 mm, presión de trabajo hasta 500 bar, temperatura de servicio de -50 °C a +200 °C, diseños de doble efecto, simple efecto y telescópicos. Los drones aéreos no llevan hidráulica. Los robots terrestres con manipulador o hoja y las máquinas hidráulicas teledirigidas usan pequeños cilindros en la pluma, el brazo y los estabilizadores, donde trabajan en suciedad bajo choques repetidos. Forjamos el ojo del vástago de la misma barra que el vástago, de modo que la unión no tiene soldadura. Una unión forjada tiene una resistencia a la fatiga entre 3 y 5 veces mayor que un conjunto soldado. Cada cilindro se ensaya a 1,5 veces la presión de trabajo antes de salir del taller.
Piezas típicas
- Pequeños cilindros hidráulicos para manipuladores y accesorios de robots terrestres
- Cilindros de pluma, brazo y estabilizadores para máquinas hidráulicas teledirigidas
- Cilindros con extremos de ojo de vástago forjados para articulaciones sometidas a choques
- Cilindros de recambio dimensionados para una máquina terrestre existente
Motores y bombas hidráulicos
Motores de engranajes, planetarios, de pistones axiales y de pistones radiales con cilindrada de 0,25 a 8000 cc/rev, presión de trabajo hasta 450 bar, velocidad de 0,5 a 12000 rpm y temperatura de servicio de -40 °C a +120 °C. Los motores de traslación para robots terrestres de orugas o de ruedas y para máquinas hidráulicas teledirigidas corresponden a la parte baja de ese rango. Con bridas de montaje según las normas SAE y DIN, un motor de recambio encaja en una máquina existente sin adaptador. Cada unidad pasa un ensayo funcional y un ensayo de presión contra los valores de catálogo antes del envío.
Aplicaciones típicas
- Motores hidráulicos de traslación para robots terrestres de orugas o de ruedas
- Motores de accionamiento para cabrestantes y funciones de manipulador en máquinas teledirigidas
- Bombas de engranajes para el circuito hidráulico de potencia de una máquina teledirigida
- Motores y bombas de recambio para máquinas ya en servicio
Mecanizado y engranajes
Nuestros centros de fresado CNC Haas (volumen de trabajo de 1270 × 660 × 635 mm) y tornos DMG MORI (Ø500 mm, 1000 mm de longitud) mecanizan piezas de estructura y de tren motriz a ±0,05 mm y ajustes IT6–IT7, con control geométrico según ISO 2768-fH, ISO 286 e ISO 1101. Las piezas de estructura se fabrican con aleaciones de aluminio 6xxx y 7xxx. Los ejes y las carcasas de propulsor para drones marinos se fabrican en titanio y en aceros inoxidables 1.4301/304 y 1.4404/316. Tallamos y rectificamos engranajes para actuadores de servo y etapas de reductor según ISO 1328; una etapa cargada suele necesitar la calidad 7. Cuando un reductor o una articulación se ha quedado sin plano, medimos la pieza gastada en la Zeiss Contura y tallamos el recambio según esas medidas.
Piezas típicas
- Soportes de motor, articulaciones de plegado de brazos y placas de unión de ala o de botalón en aluminio
- Ejes, cubos, ruedas dentadas de oruga y soportes de manipulador para robots terrestres
- Carcasas de propulsor, ejes y bridas de acero inoxidable para drones marinos y submarinos
- Ejes y engranajes de recambio tallados a partir de una muestra gastada
Fundición a presión de aluminio
Fundimos a presión carcasas y cajas aleteadas para electrónica a ±0,1–0,3 mm con un acabado superficial Ra 1,6–6,3 µm. Las matrices se construyen en nuestro propio taller de utillaje con acero de herramientas H13 o P20. Las paredes bajan hasta 0,5–1,5 mm, y los resaltes de montaje, las salidas de cables y las aletas de refrigeración se funden junto con el cuerpo de una sola vez, con un tiempo de ciclo de 30 segundos a 2 minutos. Las aleaciones de aluminio tienen una conductividad térmica de 90 a 160 W/m·K, así que una carcasa ligera con aletas evacúa el calor de un módulo de potencia o de un controlador de motor.
Aplicaciones típicas
- Carcasas aleteadas para módulos de potencia y controladores de velocidad
- Cajas de electrónica para controladores de vuelo y sistemas de carga útil
- Carcasas de motor de rueda y de reductor para robots terrestres, con aletas de refrigeración
- Carcasas con recubrimiento para electrónica marina y submarina
Pulvimetalurgia y MIM
Los pequeños engranajes para servos, bombas de pulverización y cabrestantes se prensan y sinterizan directamente a forma, con el perfil del diente formado por la matriz, de modo que la geometría no varía de una pieza a otra. La compactación llega a 800 MPa y la densidad final al 97%, la tolerancia es de ±0,05 mm en piezas sinterizadas, y el sinterizado usa hasta un 30% menos de material que tallar el mismo engranaje a partir de barra. El moldeo por inyección de metal forma engranajes, palancas y piezas de cierre más pequeños y complejos completos de una sola vez, en aceros que incluyen 17-4 PH y 316L, con espesores de pared de hasta 0,3 mm y una tolerancia de hasta ±0,02 mm.
Aplicaciones típicas
- Engranajes sinterizados para accionamientos de servos y de bombas de pulverización
- Engranajes, cierres y pequeñas palancas MIM para mecanismos de plegado de brazos y de bloqueo
- Engranajes de bomba de pulverización y de cabrestante para drones agrícolas y de carga
- Piezas MIM en 316L para drones marinos y submarinos
Carburos cementados
El carburo tiene pocos usos en drones: insertos de boquilla para pulverizadores agrícolas, casquillos de desgaste en máquinas hidráulicas teledirigidas y caras de sellado en bombas de drones marinos. La dureza va de 1.400 a 2.000 HV en toda la gama de calidades ISO 513, y las composiciones WC-Ni resisten la corrosión en servicio marino y químico. Los taladros guía y las caras de sellado se rectifican con diamante a ±0,01 mm y Ra 0,1–0,4 µm.
Aplicaciones típicas
- Insertos de boquilla para drones pulverizadores agrícolas
- Casquillos de desgaste para máquinas hidráulicas teledirigidas
- Caras de sellado para bombas de drones marinos y submarinos
- Calidades WC-Ni resistentes a la corrosión para servicio marino
Lógica de costes
Adónde va el presupuesto y cómo contenemos el precio
Un comprador suele comparar por precio unitario un soporte de motor o una carcasa con el anterior. Invertimos en precisión y en ensayos, porque son lo que decide si cada estructura o robot de una serie recibe la misma pieza. El resto del pedido se mantiene estándar.
| Dónde invertimos | Cómo contenemos el precio |
|---|---|
| Mecanizado de caras de montaje y taladros a ajustes IT6–IT7 en soportes de motor, articulaciones y carcasas de reductor | Tipos de montaje y de eje estándar cuando el diseño de la estructura o del reductor lo permite |
| Inspección por rayos X de las carcasas fundidas a presión para detectar porosidad en los resaltes de montaje y en las caras de sellado | Fundición y prensado a forma casi definitiva que eliminan mecanizado, una sola matriz y una sola puesta a punto para un lote de piezas idénticas |
| Ensayos por lote: dureza, microscopía metalográfica y verificación MMC en piezas sinterizadas, MIM y de carburo | Aceros estándar y calidades de carburo ISO 513 cuando el servicio lo permite, recubrimientos especiales y calidades resistentes a la corrosión solo donde lo exige el agua salada o la exposición a productos químicos |
| Certificados de material y documentación completa: EN 10204 3.1, informes dimensionales y de dureza | Sensores y realimentación integrada solo donde los usa el sistema de control del dron, coste de matrices y utillaje repartido en toda la serie |
Posventa
Recambios y reparación
Las consultas sobre drones y robots suelen llegarnos como una pieza gastada sin plano: un engranaje de servo o de bomba con los dientes de una etapa desgastados, un casquillo de soporte de motor ovalizado por el desgaste, o un cilindro de manipulador con el vástago rayado. En un engranaje medimos el número de dientes, el módulo y el diámetro interior, y en un cilindro el diámetro, el vástago y la carrera, en la Zeiss Contura MMC y con instrumentos de medición de engranajes, y presupuestamos un recambio que encaje en el mismo espacio antes de cortar o prensar ningún material. Si la pieza original se desgastó pronto, le decimos la causa probable y proponemos un material o un acabado que se desgaste más despacio en el recambio.
A petición, con cada cilindro hidráulico que fabricamos se suministra un kit de juntas de repuesto, y se pueden pedir más kits por el número de serie grabado en el cuerpo. Las piezas de carburo, PM y MIM se prensan en utillaje hecho para esa pieza. Una vez presupuestada y con utillaje una pieza, su plano y su utillaje se quedan archivados, y un lote repetido se fabrica con las mismas dimensiones que el primero, sin rediseño. Un fabricante que produce estructuras o robots terrestres en serie recibe el mismo soporte de motor, engranaje o carcasa en cada unidad.
Por plano
Por muestra gastada
Lotes para una serie
Kits de juntas por número de serie
Documentación
Normas y documentación
La documentación de nuestros componentes remite a estas normas.
| Norma | Qué cubre |
|---|---|
| ISO 6020 / ISO 6022 | Dimensiones de montaje para cilindros hidráulicos. |
| ISO 4413 | Requisitos de seguridad para sistemas y componentes hidráulicos. |
| ISO 10100 | Ensayos de aceptación para cilindros hidráulicos. |
| EN 10204 3.1 | Certificado de material con resultados de ensayo trazables, bajo pedido. |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Clases de precisión para la geometría del diente del engranaje. |
| EN 1706 | Composición química y propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio para fundición. |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Especificación de materiales sinterizados PM y MIM. |
| ISO 513 | Clasificación de calidades de carburos cementados. |
Las normas de aviación, defensa y vehículos se aplican a la aeronave, el sistema de drones o el vehículo completos y a la organización que los construye y los aprueba. Para los componentes que fabricamos, suministramos certificados de material, informes dimensionales y protocolos de ensayo según el plano que nos envíe.
Nuestro sistema de calidad está certificado según la norma ISO 9001:2015. Más información sobre las etapas de inspección y el equipamiento: Calidad.
Calidad
Control de calidad
Todo pedido pasa por tres etapas de inspección. El material de entrada se verifica contra su certificado y, cuando la calidad importa, un lote de polvo de carburo o un lingote de aleación de fundición a presión por ejemplo, hacemos también un análisis espectroquímico. Durante el mecanizado medimos con palpadores Renishaw en la propia máquina y en una máquina de medición por coordenadas Zeiss Contura con un error inferior a 3 µm. La MMC se verifica cada 45 horas de máquina.
Las carcasas fundidas a presión se pasan por rayos X para detectar porosidad en los resaltes de montaje y en las caras de sellado antes del mecanizado. Las piezas sinterizadas y MIM pasan controles de densidad, dureza y dimensiones en cada lote, con control de peso de las piezas MIM en verde como alerta temprana de una deriva del feedstock. Las piezas de carburo se rectifican a su tolerancia funcional, se ensaya su dureza Rockwell y se comprueba al microscopio el tamaño de grano y la distribución del aglutinante. Los engranajes tallados por mecanizado se miden en perfil, generatriz, paso y descentramiento contra su clase ISO 1328. Los cilindros hidráulicos se ensayan a presión a 1,5 veces la presión de trabajo con una comprobación de fugas en cada junta y una carrera completa sin efecto stick-slip.
Más información: Calidad.
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Preguntas frecuentes
¿Qué documentación entregan para componentes de drones y robots?
Las piezas de carburo, PM y MIM se envían con un certificado de material del lote de polvo, un informe dimensional MMC y, cuando la calidad y el servicio lo exigen, un informe de dureza o de densidad. Los engranajes llegan con su informe de inspección ISO 1328 y registros de dureza y de profundidad de capa donde se aplica tratamiento térmico. Los cilindros se envían con certificados EN 10204 3.1 para los aceros estructurales y un certificado de la prueba de presión. Díganos la norma según la cual está construido su programa y planificamos el paquete de documentación junto con el pedido.
¿Pueden tallar un engranaje o fabricar una carcasa a partir de una muestra gastada sin plano?
Sí. Envíenos la pieza, o fotos con el número de dientes y el módulo para un engranaje, o el diámetro y la geometría de fijación para una carcasa o un cilindro. Tomamos la geometría de la muestra y presupuestamos antes de cortar, fundir o prensar ningún material. Si la pieza se desgastó más rápido de lo debido, le diremos qué cambiar en el recambio, por ejemplo el material o el acabado superficial, para que dure más.
Fabricamos el mismo dron o robot terrestre en serie. ¿Pueden suministrarlo en lote?
Sí. Una vez presupuestada y medida la primera pieza contra su plano o su muestra, las unidades siguientes se fabrican en lote, con los mismos certificados y ensayos en cada pieza y una sola puesta a punto para la tirada. El plano y, en las piezas de carburo, PM y MIM, el utillaje se quedan archivados, de modo que un pedido repetido coincide con la primera pieza sin rediseño.
¿Cuál es el pedido mínimo y el plazo de entrega?
Un solo cilindro es posible, con los mismos certificados y ensayos que un lote de serie. Para motores y engranajes, díganos la cantidad y le presupuestamos. La fundición a presión, la pulvimetalurgia y el MIM son procesos de serie basados en utillaje, así que envíenos sus volúmenes y dimensionamos el utillaje y presupuestamos. Indicamos el plazo de entrega en el presupuesto: depende del material, del recubrimiento y del paquete de documentación que pida su programa.
Capacidades relacionadas:
Solicite un presupuesto
Envíenos un plano, una especificación o una foto de la pieza gastada con sus medidas, e indíquenos para qué sirve: un multirrotor, un dron agrícola o de carga, una aeronave de ala fija o VTOL, un robot terrestre, una máquina hidráulica teledirigida, o un dron marino o submarino. Le presupuestamos la pieza mecanizada, la carcasa fundida a presión, el engranaje sinterizado o MIM, el cilindro o la pieza de desgaste de carburo, fabricado dentro de tolerancia y ensayado antes del envío, con la documentación que requiera su programa.