Drones en onbemande systemen
Machinaal bewerkte, gegoten en gesinterde onderdelen van één leverancier
Hydroforce maakt machinaal bewerkte onderdelen voor frame en aandrijflijn, drukgegoten elektronicabehuizingen met koelribben, gesinterde en MIM-tandwielen, kleine hydraulische cilinders, hydraulische motoren en slijtdelen van hardmetaal voor multirotordrones, landbouwdrones, vrachtdrones, drones met vaste vleugel en VTOL-drones, grondrobots, op afstand bestuurde hydraulische machines en maritieme drones en onderwaterdrones.
Waarom onderdelen op een drone anders slijten
Op een multirotor of een drone met vaste vleugel gaat elk gram constructiegewicht ten koste van de vliegtijd of de lading. Motorsteunen, klapscharnieren van de armen en behuizingen worden zo licht gemaakt als de belasting toelaat. Bij machinaal bewerkte onderdelen uit aluminiumlegeringen van de 6xxx- en 7xxx-serie blijven de bevestigingsvlakken vlak en de boringen nauwkeurig, bij een laag gewicht. Drukgieten en poedermetallurgie vormen een onderdeel dicht bij de eindvorm, zodat er minder metaal als spanen hoeft te worden verwijderd.
Rotoren en motoren trillen zolang een drone in de lucht is. Na verloop van tijd maken de trillingen bevestigingsmiddelen los en veroorzaken ze vermoeiing in beugels. Een motorsteun of een klapscharnier van een arm blijft strak zitten wanneer de bevestigingsvlakken vlak zijn bewerkt en de boringen binnen een IT6–IT7-passing worden gehouden. Bij een hydraulische cilinder of een manipulatorgewricht is het zuigerstangoog uit één stuk met de zuigerstang gesmeed, zodat er geen las is waar een vermoeiingsscheur kan ontstaan.
Motorregelaars en vermogensmodules zitten in kleine behuizingen en moeten hun warmte afvoeren. Aluminiumlegeringen geleiden warmte met 90 tot 160 W/m·K. In een drukgegoten behuizing worden de koelribben, bevestigingsnokken en kabeldoorvoeren in één keer met de behuizing meegegoten en hoeven daarna niet meer te worden bewerkt.
Kleine tandwielen in servo’s, spuitpompen en lieren moeten stil lopen, en elk tandwiel in een serie moet overeenkomen met het eerste. Een geperst en gesinterd tandwiel krijgt zijn tandprofiel van de matrijs, dus alle tandwielen uit dezelfde matrijs hebben dezelfde geometrie. De fijne poriën die in het sintermetaal achterblijven, nemen een deel van de trillingen op en laten het tandwiel stiller lopen. Metaalpoederspuitgieten (MIM) geeft dezelfde herhaalbaarheid voor kleinere tandwielen en hendels met complexere vormen, in één keer gevormd tot ±0,02 mm.
Grondrobots en op afstand bestuurde hydraulische machines werken in stof en modder en krijgen schokbelastingen te verduren. Hun cilinders en motoren vragen om dezelfde afdichting en beproeving als elk ander mobiel hydraulisch circuit. Elke cilinder doorloopt een eindtest. Motoren en pompen met bevestigingsflenzen volgens SAE- en DIN-normen passen als vervanging zonder adapter op een bestaande machine.
Maritieme drones en onderwaterdrones hebben onderdelen nodig die bestand zijn tegen zout water. Wij bewerken thrusterbehuizingen en assen uit roestvast staal EN 1.4404/316, maken kleine MIM-onderdelen in 316L en voorzien drukgegoten behuizingen voor de elektronica van een coating.
Per type apparatuur
Gemaakt voor luchtdrones, grondrobots en maritieme drones
Multirotordrones
machinaal bewerkte aluminium motorsteunen, klapscharnieren van de armen en behuizingen voor cameragimbals, drukgegoten behuizingen met koelribben voor de vermogensmodule en de toerenregelaars, en MIM-klinkonderdelen voor de armvergrendeling.
Landbouw- en vrachtdrones
machinaal bewerkte arm- en motorsteunconstructies en tankflenzen, drukgegoten behuizingen voor spuitpomp en regelaar, gesinterde tandwielen voor de spuitpomp en de lier, en hardmetalen inzetstukken voor de spuitmonden.
Drones met vaste vleugel en VTOL-drones
machinaal bewerkte verbindingsplaten voor de vleugels, bevestigingsonderdelen voor draagbalken en liftmotoren en onderdelen van het landingsgestel, drukgegoten elektronicabehuizingen en gesinterde tandwielen voor servoactuatoren.
Grondrobots (UGV)
machinaal bewerkte naven, assen, rupsaandrijfwielen en manipulatorbeugels, drukgegoten behuizingen met koelribben voor wielmotoren en tandwielkasten, gesinterde tandwielen voor tandwielkasten van wielmotoren en manipulatorgewrichten, en kleine hydraulische cilinders voor de manipulator of het schuifblad.
Op afstand bestuurde hydraulische machines
machinaal bewerkte giekpennen, bussen en assen, drukgegoten elektronicabehuizingen, hydraulische cilinders voor giek, arm en steunpoten, hydraulische rijmotoren en slijtbussen van hardmetaal.
Maritieme drones en onderwaterdrones
machinaal bewerkte thrusterbehuizingen, assen en flenzen van roestvast staal, gecoate drukgegoten elektronicabehuizingen, MIM-onderdelen in 316L en afdichtingsvlakken van hardmetaal voor pompen.
Wat wij maken voor bouwers van drones en robots
Zes technologieën voor bouwers van drones, robots en maritieme voertuigen
Hydraulische cilinders
Boring 20–1.000 mm, werkdruk tot 500 bar, bedrijfstemperatuur van -50 °C tot +200 °C, dubbelwerkende, enkelwerkende en telescopische uitvoeringen. Luchtdrones hebben geen hydrauliek. Grondrobots met een manipulator of een schuifblad en op afstand bestuurde hydraulische machines gebruiken kleine cilinders op de giek, de arm en de steunpoten, waar ze in vuil werken en herhaaldelijk schokbelast worden. Wij smeden het zuigerstangoog uit dezelfde staaf als de zuigerstang, zodat de verbinding geen las heeft. Een gesmede verbinding heeft een 3 tot 5 keer hogere vermoeiingsweerstand dan een gelaste constructie. Elke cilinder ondergaat een drukproef op 1,5 keer de werkdruk voordat hij de werkplaats verlaat.
Typische onderdelen
- Kleine hydraulische cilinders voor manipulatoren en werktuigen van grondrobots
- Giek-, arm- en steunpootcilinders voor op afstand bestuurde hydraulische machines
- Cilinders met gesmede zuigerstangogen voor schokbelaste verbindingen
- Vervangende cilinders op maat van een bestaande grondmachine
Hydraulische motoren en pompen
Tandwiel-, planetaire, axiaalzuiger- en radiaalzuigermotoren met een slagvolume van 0,25 tot 8.000 cm³/omw, werkdruk tot 450 bar, toerental van 0,5 tot 12.000 omw/min en bedrijfstemperatuur van -40 °C tot +120 °C. Rijmotoren voor grondrobots en op afstand bestuurde hydraulische machines op rupsen of wielen komen uit het onderste deel van dat bereik. Met bevestigingsflenzen volgens SAE- en DIN-normen past een vervangende motor zonder adapter op een bestaande machine. Elke unit ondergaat vóór verzending een functietest en een drukproef en wordt getoetst aan de catalogusgegevens.
Typische toepassingen
- Hydraulische rijmotoren voor grondrobots op rupsen of wielen
- Aandrijfmotoren voor lieren en manipulatorfuncties van op afstand bestuurde machines
- Tandwielpompen voor het hydraulische aandrijfcircuit van een op afstand bestuurde machine
- Vervangende motoren en pompen voor machines die al in gebruik zijn
CNC-bewerking en tandwielen
Onze CNC-freescentra van Haas (werkbereik 1.270 x 660 x 635 mm) en CNC-draaibanken van DMG MORI (Ø500 mm, lengte 1.000 mm) bewerken frame- en aandrijflijnonderdelen tot ±0,05 mm en met IT6–IT7-passingen, met geometrische controle volgens ISO 2768-fH, ISO 286 en ISO 1101. Frameonderdelen worden gemaakt van aluminiumlegeringen uit de 6xxx- en 7xxx-serie. Assen en thrusterbehuizingen voor maritieme drones worden gemaakt van titanium en van roestvast staal 1.4301/304 en 1.4404/316. Wij frezen en slijpen tandwielen voor servoactuatoren en tandwieltrappen volgens ISO 1328; een belaste trap vraagt meestal klasse 7. Als er voor een tandwielkast of gewricht geen tekening meer is, meten wij het versleten onderdeel op de Zeiss Contura en maken wij het vervangende onderdeel naar die metingen.
Typische onderdelen
- Motorsteunen, klapscharnieren van armen en verbindingsplaten voor vleugels of draagbalken in aluminium
- Assen, naven, rupsaandrijfwielen en manipulatorbeugels voor grondrobots
- Thrusterbehuizingen, assen en flenzen van roestvast staal voor maritieme drones en onderwaterdrones
- Vervangende assen en tandwielen gemaakt naar een versleten monster
Aluminium drukgieten
Wij maken elektronicabehuizingen en -kasten met koelribben door drukgieten, met een tolerantie van ±0,1–0,3 mm en een oppervlaktekwaliteit van Ra 1,6–6,3 µm. De matrijzen worden gebouwd in onze eigen gereedschapmakerij van gereedschapsstaal H13 of P20. De wanddikte kan tot 0,5–1,5 mm worden teruggebracht, en bevestigingsnokken, kabeldoorvoeren en koelribben worden in één keer met de behuizing meegegoten, bij een cyclustijd van 30 seconden tot 2 minuten. Aluminiumlegeringen geleiden warmte met 90 tot 160 W/m·K, zodat een lichte behuizing met koelribben de warmte afvoert van een vermogensmodule of een motorregelaar.
Typische toepassingen
- Behuizingen met koelribben voor vermogensmodules en toerenregelaars
- Kasten voor de elektronica van vluchtbesturingen en ladingsystemen
- Behuizingen voor wielmotoren en tandwielkasten van grondrobots, met koelribben
- Gecoate behuizingen voor de elektronica van maritieme drones en onderwaterdrones
Poedermetallurgie en MIM
Kleine tandwielen voor servo’s, spuitpompen en lieren worden rechtstreeks in vorm geperst en gesinterd, waarbij het tandprofiel door de matrijs wordt gevormd, zodat de geometrie niet van onderdeel tot onderdeel varieert. De persdruk gaat tot 800 MPa en de einddichtheid tot 97%, de tolerantie is ±0,05 mm na het sinteren, en sinteren verbruikt tot 30% minder materiaal dan het verspanen van hetzelfde tandwiel uit staafmateriaal. Metaalpoederspuitgieten (MIM) vormt kleinere en complexere tandwielen, hendels en klinkonderdelen compleet in één keer, in staalsoorten waaronder 17-4 PH en 316L, met een wanddikte tot 0,3 mm en een tolerantie tot ±0,02 mm.
Typische toepassingen
- Gesinterde tandwielen voor servo- en spuitpompaandrijvingen
- MIM-tandwielen, klinken en kleine hendels voor inklap- en vergrendelmechanismen
- Tandwielen voor spuitpompen en lieren voor landbouw- en vrachtdrones
- MIM-onderdelen in 316L voor maritieme drones en onderwaterdrones
Hardmetaal
Hardmetaal heeft op drones weinig toepassingen: inzetstukken voor spuitmonden van landbouwspuiten, slijtbussen voor op afstand bestuurde hydraulische machines en afdichtingsvlakken in pompen van maritieme drones. De hardheid ligt tussen 1.400 en 2.000 HV binnen het bereik van ISO 513-kwaliteiten, en WC-Ni-samenstellingen zijn bestand tegen corrosie bij maritiem en chemisch gebruik. Geleidingsboringen en afdichtingsvlakken worden met diamant geslepen tot ±0,01 mm en Ra 0,1–0,4 µm.
Typische toepassingen
- Inzetstukken voor spuitmonden van landbouwdrones met spuitinstallatie
- Slijtbussen voor op afstand bestuurde hydraulische machines
- Afdichtingsvlakken voor pompen van maritieme drones en onderwaterdrones
- Corrosiebestendige WC-Ni-kwaliteiten voor maritiem gebruik
Kostenlogica
Waar het budget naartoe gaat en hoe wij de prijs laag houden
Een inkoper vergelijkt een motorsteun of een behuizing meestal op stukprijs met de vorige. Wij investeren in nauwkeurigheid en beproeving, omdat die bepalen of elk frame of elke robot in een serie hetzelfde onderdeel krijgt. De rest van de order houden wij standaard.
| Hierin investeren wij | Zo houden wij de prijs laag |
|---|---|
| Bevestigingsvlakken en boringen bewerken tot IT6–IT7-passingen op motorsteunen, scharnieren en tandwielkastbehuizingen | Standaard bevestigings- en astypen waar het ontwerp van het frame of de tandwielkast dat toelaat |
| Röntgencontrole van drukgegoten behuizingen op porositeit bij bevestigingsnokken en afdichtingsvlakken | Gieten en persen dicht bij de eindvorm, waardoor bewerking vervalt, met één matrijs en één keer instellen voor een partij identieke onderdelen |
| Partijtests: hardheid, metallografische microscopie en CMM-verificatie van gesinterde, MIM- en hardmetaalonderdelen | Standaardstaalsoorten en ISO 513-hardmetaalkwaliteiten waar het gebruik dat toelaat, speciale coatings en corrosiebestendige kwaliteiten alleen waar zout water of chemische belasting daarom vraagt |
| Materiaalcertificaten en volledige documentatie: EN 10204 3.1, maat- en hardheidsrapporten | Sensoren en geïntegreerde terugkoppeling alleen waar het besturingssysteem van de drone ze gebruikt, gereedschapskosten (inclusief de matrijs) verdeeld over de serie |
Aftermarket
Vervanging en reparatie
Aanvragen voor onderdelen van drones en robots bereiken ons vaak als een versleten onderdeel zonder tekening: een tandwiel van een servo of pomp waarvan de tanden van een tandwieltrap zijn afgesleten, een motorsteunbus die ovaal is uitgesleten, of een manipulatorcilinder met een bekraste zuigerstang. Wij meten bij een tandwiel het aantal tanden, de module en de boring, of bij een cilinder de boring, de zuigerstang en de slaglengte, op de Zeiss Contura CMM en met meetinstrumenten voor tandwielen, en offreren een vervanging die in dezelfde ruimte past voordat er materiaal wordt bewerkt of geperst. Als het oorspronkelijke onderdeel te vroeg versleten was, vertellen wij u de waarschijnlijke oorzaak en stellen wij een materiaal of een oppervlaktekwaliteit voor die op het vervangende onderdeel langzamer slijt.
Op verzoek leveren wij bij elke hydraulische cilinder die wij bouwen een reserveafdichtingsset mee; verdere sets worden besteld op het serienummer dat op de cilinder is gegraveerd. Hardmetaal-, PM- en MIM-onderdelen worden geperst in gereedschap dat voor dat onderdeel is gemaakt. Nadat voor een onderdeel een offerte is uitgebracht en het gereedschap is gemaakt, worden de tekening en het gereedschap bewaard, en een herhaalpartij wordt zonder herontwerp met dezelfde maten gemaakt als de eerste. Een bouwer die frames of grondrobots in serie produceert, krijgt in elke unit dezelfde motorsteun, hetzelfde tandwiel of dezelfde behuizing.
Op tekening
Op basis van een versleten monster
Partijen voor een serie
Afdichtingssets op serienummer
Documentatie
Normen en documentatie
Onze documentatie van componenten verwijst naar deze normen.
| Norm | Wat het omvat |
|---|---|
| ISO 6020 / ISO 6022 | Inbouwmaten voor hydraulische cilinders |
| ISO 4413 | Veiligheidseisen voor hydraulische systemen en componenten |
| ISO 10100 | Acceptatieproeven voor hydraulische cilinders |
| EN 10204 3.1 | Materiaalcertificaat met traceerbare testresultaten, op verzoek |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Nauwkeurigheidsklassen voor de geometrie van tandwieltanden |
| EN 1706 | Chemische samenstelling en mechanische eigenschappen van gietaluminiumlegeringen |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Specificatie voor gesinterde PM- en MIM-materialen |
| ISO 513 | Classificatie van hardmetaalkwaliteiten |
Regels voor luchtvaart, defensie en voertuigen gelden voor het complete luchtvaartuig, het dronesysteem of het voertuig en voor de organisatie die het bouwt en goedkeurt. Voor de componenten die wij maken, leveren wij materiaalcertificaten, maatrapporten en testprotocollen volgens de tekening die u ons toestuurt.
Ons kwaliteitssysteem is gecertificeerd volgens ISO 9001:2015. Meer over controlefasen en apparatuur: Kwaliteit.
Kwaliteit
Kwaliteitscontrole
Elke order doorloopt drie controlefasen. Wij toetsen het inkomende materiaal aan het certificaat en voeren, waar de materiaalsoort ertoe doet, bijvoorbeeld bij een partij hardmetaalpoeder of een gietblok van een drukgietlegering, ook een spectrochemische analyse uit. Tijdens het bewerken meten wij met Renishaw-meetsondes op de machine en op een Zeiss Contura CMM met een meetfout kleiner dan 3 µm. De CMM wordt elke 45 machine-uren gecontroleerd.
Drukgegoten behuizingen worden vóór het bewerken geröntgend op porositeit bij bevestigingsnokken en afdichtingsvlakken. Gesinterde en MIM-onderdelen worden bij elke partij gecontroleerd op dichtheid, hardheid en maatvoering, met gewichtscontrole van groene MIM-onderdelen als vroegtijdige waarschuwing voor afwijkingen in de feedstock. Hardmetaalonderdelen worden geslepen tot hun functionele tolerantie, getest op Rockwell-hardheid en onder de microscoop gecontroleerd op korrelgrootte en verdeling van de bindfase. Verspanend vervaardigde tandwielen worden gemeten op profiel, flankrichting, steek en rondloop volgens hun ISO 1328-klasse. Hydraulische cilinders ondergaan een drukproef op 1,5 keer de werkdruk, met een lekcontrole bij elke afdichting en een volledige slag zonder stick-slip.
Meer details: Kwaliteit.
Van Hydroforce
Uit onze werkplaats
Droneonderdelen van prototype tot serie, met het juiste proces voor elk onderdeel
Machinaal bewerkte droneprototypen, daarna drukgieten, sinteren of MIM in serie: welk proces bij welk onderdeel past en welke oppervlakken bewerkt blijven. Eén werkplaats.
Lees meer → PoedermetallurgieGesinterde tandwielen: poedermetallurgie en productie van MIM-tandwielen
Rechtgetande en schuingetande tandwielen, kettingwielen en pomptandwielen in eindvorm geperst en gesinterd tot een einddichtheid van maximaal 97%, met MIM-tandwielen en hendels tot ±0,02 mm, een route die past bij de kleine tandwielen in servo’s, lieren en spuitpompen.
Lees meer → Hydraulische cilindersZwaarbelastbare hydraulische cilinder met massief gesmede zuigerstang, 350 bar, vorkbevestiging
Een cilinder met een gesmeed zuigerstangoog zonder las, geschikt voor 350 bar, een verbindingsontwerp dat past bij de giek- en armcilinders van een op afstand bestuurde hydraulische machine.
Lees meer →Veelgestelde vragen van inkopers
Veelgestelde vragen
Welke documentatie wordt meegeleverd bij onderdelen voor drones en robots?
Hardmetaal-, PM- en MIM-onderdelen worden geleverd met een materiaalcertificaat voor de poederpartij, een CMM-maatrapport en, waar de materiaalsoort en het gebruik daarom vragen, een hardheids- of dichtheidsrapport. Tandwielen worden geleverd met hun ISO 1328-inspectierapport en met hardheids- en inhardingsdieptegegevens waar warmtebehandeling wordt toegepast. Cilinders worden geleverd met EN 10204 3.1-certificaten voor de constructiestaalsoorten en een drukproefcertificaat. Laat ons weten volgens welke norm uw programma is opgezet, dan plannen wij het documentatiepakket samen met de order.
Kunt u een tandwiel of een behuizing maken naar een versleten monster, zonder tekening?
Ja. Stuur ons het onderdeel, of foto’s met het aantal tanden en de module bij een tandwiel, of de boring en de bevestigingsgeometrie bij een behuizing of een cilinder. Wij nemen de geometrie over van het monster en offreren voordat er materiaal wordt bewerkt, gegoten of geperst. Als het onderdeel sneller is versleten dan had gemogen, vertellen wij u wat u aan de vervanging kunt veranderen, bijvoorbeeld het materiaal of de oppervlaktekwaliteit, zodat het langer meegaat.
Wij bouwen dezelfde drone of grondrobot in serie. Kunt u die als partij leveren?
Ja. Zodra voor het eerste onderdeel een offerte is uitgebracht en het is gemeten aan uw tekening of uw monster, draaien de overige units als partij, met dezelfde certificaten en tests op elk stuk en één keer instellen voor de hele productieserie. De tekening en, bij hardmetaal-, PM- en MIM-onderdelen, het gereedschap worden bewaard, zodat een herhaalorder zonder herontwerp overeenkomt met het eerste onderdeel.
Wat zijn de minimale orderhoeveelheid en de levertijd?
Een enkele cilinder is geen probleem, met dezelfde certificaten en tests als bij een seriepartij. Voor motoren en tandwielen: laat ons de hoeveelheid weten en wij offreren. Drukgieten, poedermetallurgie en MIM zijn gereedschapsgebonden serieprocessen, dus stuur ons uw volumes, dan dimensioneren wij het gereedschap en offreren wij. De levertijd noemen wij in de offerte: die hangt af van het materiaal, de coating en het documentatiepakket dat uw programma vraagt.
Verwante mogelijkheden:
Offerte aanvragen
Stuur ons een tekening, een specificatie of een foto van het versleten onderdeel met de afmetingen ervan, en laat ons weten waarvoor het bedoeld is: een multirotor, een landbouw- of vrachtdrone, een drone met vaste vleugel of een VTOL-luchtvaartuig, een grondrobot, een op afstand bestuurde hydraulische machine, of een maritieme drone of onderwaterdrone. Wij offreren het machinaal bewerkte onderdeel, de drukgegoten behuizing, het gesinterde of MIM-tandwiel, de cilinder of het slijtdeel van hardmetaal, binnen tolerantie gemaakt en vóór verzending getest, met de documentatie die uw programma nodig heeft.