Drony i systemy bezzałogowe

Dlaczego drony zużywają części inaczej

W dronie wielowirnikowym lub o stałym skrzydle każdy gram konstrukcji jest odbierany czasowi lotu albo ładunkowi. Mocowania silników, przeguby składania ramion i obudowy wykonuje się tak lekkie, jak pozwalają na to obciążenia. Części obrabiane z aluminium serii 6xxx i 7xxx zachowują płaskie powierzchnie mocowania i dokładne otwory przy niskiej masie. Odlewanie ciśnieniowe i metalurgia proszków kształtują część blisko jej kształtu końcowego, więc mniej metalu trzeba usuwać w postaci wiórów.

Wirniki i silniki wibrują przez cały czas, gdy dron jest w powietrzu. Z czasem wibracje rozluźniają elementy złączne i zmęczeniowo obciążają wsporniki. Mocowanie silnika lub przegub składania ramienia nie luzuje się, gdy jego powierzchnie mocowania są obrobione na płasko, a otwory utrzymane w pasowaniach IT6-IT7. W siłowniku hydraulicznym lub przegubie manipulatora oko tłoczyska jest kute w jednym kawałku z tłoczyskiem, więc nie ma spoiny, w której mogłoby zacząć się pęknięcie zmęczeniowe.

Sterowniki silników i moduły zasilania mieszczą się w małych obudowach i muszą oddawać ciepło. Stopy aluminium przewodzą ciepło z przewodnością 90 do 160 W/m·K. W odlewanej ciśnieniowo obudowie żebra chłodzące, piasty mocowania i porty kablowe są odlewane razem z korpusem w jednym cyklu i nie wymagają później obróbki.

Małe koła zębate w serwomechanizmach, pompach opryskiwaczy i wciągarkach muszą pracować cicho, a każde koło w serii musi odpowiadać pierwszemu. Prasowane i spiekane koło zębate otrzymuje zarys zęba z matrycy, więc wszystkie koła z jednej matrycy mają tę samą geometrię. Drobne pory pozostające w spiekanym metalu pochłaniają część drgań i sprawiają, że koło pracuje ciszej. Formowanie wtryskowe metali daje tę samą powtarzalność dla mniejszych kół zębatych i dźwigni o bardziej złożonych kształtach, formowanych w jednym cyklu do ±0,02 mm.

Roboty naziemne i zdalnie sterowane maszyny hydrauliczne pracują w pyle i błocie i przenoszą obciążenia udarowe. Ich siłowniki i silniki wymagają uszczelnienia i badań takich jak w każdym mobilnym układzie hydraulicznym. Każdy siłownik przechodzi badanie końcowe. Silniki i pompy z kołnierzami mocującymi wg norm SAE i DIN pasują jako zamienniki do istniejącej maszyny bez adaptera.

Drony morskie i podwodne potrzebują części odpornych na słoną wodę. Obudowy pędników i wały obrabiamy ze stali nierdzewnej EN 1.4404/316, wytwarzamy małe części MIM ze stali 316L i powlekamy odlewane ciśnieniowo obudowy elektroniki.

Zapytania dotyczące dronów i robotów trafiają do nas często w postaci zużytej części bez rysunku: koła zębatego serwomechanizmu lub pompy ze zużytymi zębami w jednym stopniu, tulei mocowania silnika zużytej do owalu albo siłownika manipulatora z porysowanym tłoczyskiem. Liczbę zębów, moduł i otwór koła zębatego albo średnicę, tłoczysko i skok siłownika mierzymy na maszynie współrzędnościowej Zeiss Contura i przyrządami do pomiaru kół zębatych, a następnie wyceniamy zamiennik pasujący w tej samej przestrzeni, zanim zostanie cięty lub prasowany jakikolwiek materiał. Jeśli oryginalna część zużyła się wcześnie, podajemy prawdopodobną przyczynę i proponujemy materiał lub wykończenie, które będzie zużywać się wolniej w zamienniku.

Na życzenie do każdego budowanego przez nas siłownika hydraulicznego dołączamy zapasowy zestaw uszczelnień, a kolejne zestawy zamawia się wg numeru seryjnego wygrawerowanego na korpusie. Części z węglika, PM i MIM są prasowane w oprzyrządowaniu wykonanym dla danej części. Gdy część zostanie wyceniona i dla niej wykonane zostanie oprzyrządowanie, jej rysunek i oprzyrządowanie pozostają w archiwum, a powtórna partia jest wykonywana w tych samych wymiarach co pierwsza, bez przeprojektowania. Producent, który wytwarza płatowce lub roboty naziemne seryjnie, otrzymuje to samo mocowanie silnika, koło zębate lub obudowę w każdej sztuce.

Przepisy lotnicze, obronne i dotyczące pojazdów odnoszą się do całego statku powietrznego, systemu drona lub pojazdu oraz do organizacji, która je buduje i zatwierdza. Dla komponentów, które wytwarzamy, dostarczamy świadectwa materiałowe, raporty wymiarowe i protokoły badań wg rysunku, który Państwo nam przesyłają.

Nasz system zarządzania jakością posiada certyfikat ISO 9001:2015. Więcej o etapach kontroli i wyposażeniu: Jakość.

Każde zamówienie przechodzi trzy etapy kontroli. Materiał wejściowy sprawdzamy wobec świadectwa, a tam, gdzie gatunek ma znaczenie, na przykład przy partii proszku węglika lub wlewku stopu do odlewania ciśnieniowego, wykonujemy też analizę spektrochemiczną. Podczas obróbki mierzymy sondami Renishaw na maszynie oraz na maszynie współrzędnościowej Zeiss Contura z błędem poniżej 3 µm. Maszyna współrzędnościowa jest sprawdzana co 45 godzin pracy maszyny.

Odlewane ciśnieniowo obudowy są prześwietlane rentgenowsko pod kątem porowatości przy piastach mocowania i powierzchniach uszczelniających przed obróbką. Części spiekane i MIM są sprawdzane pod kątem gęstości, twardości i wymiarów w każdej partii, a kontrola masy wyprasek MIM jest wczesnym ostrzeżeniem przed zmianą właściwości wsadu (feedstock). Części z węglika są szlifowane do tolerancji funkcjonalnej, badane pod kątem twardości Rockwella i sprawdzane pod mikroskopem pod kątem wielkości ziarna i rozkładu spoiwa. Koła zębate nacinane skrawaniem są mierzone pod kątem zarysu, skoku linii zęba, podziałki i bicia względem klasy wg ISO 1328. Siłowniki hydrauliczne są badane ciśnieniowo przy 1,5× ciśnienia roboczego, z kontrolą szczelności na każdym uszczelnieniu i pełnym skokiem bez efektu stick-slip.

Więcej szczegółów: Jakość.

Jaką dokumentację dostarczają Państwo dla komponentów do dronów i robotów?

Części z węglika, PM i MIM są wysyłane ze świadectwem materiałowym dla partii proszku, raportem wymiarowym CMM oraz, tam, gdzie wymaga tego gatunek i zastosowanie, raportem twardości lub gęstości. Koła zębate otrzymują raport kontroli wg ISO 1328 oraz zapisy twardości i głębokości warstwy tam, gdzie stosuje się obróbkę cieplną. Siłowniki są wysyłane ze świadectwami EN 10204 3.1 dla stali konstrukcyjnych i świadectwem próby ciśnieniowej. Proszę podać normę, wg której budowany jest Państwa program, a pakiet dokumentacji zaplanujemy razem z zamówieniem.

Czy mogą Państwo wykonać koło zębate lub obudowę na podstawie zużytej próbki, bez rysunku?

Tak. Proszę przesłać nam część albo zdjęcia z liczbą zębów i modułem dla koła zębatego lub z otworem i geometrią mocowania dla obudowy albo siłownika. Geometrię odtwarzamy z próbki i wyceniamy, zanim zostanie cięty, odlewany lub prasowany jakikolwiek materiał. Jeśli część zużyła się szybciej, niż powinna, powiemy, co zmienić na zamienniku, na przykład materiał lub wykończenie powierzchni, tak by posłużył dłużej.

Budujemy seryjnie tego samego drona lub robota naziemnego. Czy mogą Państwo dostarczać w partiach?

Tak. Gdy pierwsza część zostanie wyceniona i zmierzona względem Państwa rysunku lub próbki, kolejne jednostki są realizowane jako partia, z tymi samymi świadectwami i badaniami na każdej sztuce i jednym ustawieniem dla całej serii. Rysunek oraz, dla części z węglika, PM i MIM, oprzyrządowanie pozostają w archiwum, więc zamówienie powtórne odpowiada pierwszej części bez przeprojektowania.

Jakie jest minimalne zamówienie i czas realizacji?

Pojedynczy siłownik jak najbardziej, z tymi samymi świadectwami i badaniami co partia seryjna. Dla silników i kół zębatych proszę podać ilość, a przygotujemy wycenę. Odlewanie ciśnieniowe, metalurgia proszków i MIM to procesy seryjne oparte na oprzyrządowaniu, więc proszę przesłać nam wolumeny, a dobierzemy oprzyrządowanie i wycenimy. Czas realizacji podajemy w ofercie: zależy od materiału, powłoki i pakietu dokumentacji, o który pyta Państwa program.