Дроны и беспилотные системы
Обработанные, литые и спечённые детали от одного поставщика
Hydroforce изготавливает обработанные детали планера и силовой передачи, ребристые литые корпуса электроники, спечённые и MIM-шестерни, малые гидроцилиндры, гидромоторы и твердосплавные износостойкие детали для мультироторных, сельскохозяйственных, грузовых дронов, дронов самолётного типа и VTOL, наземных роботов, гидравлических машин с дистанционным управлением, а также морских и подводных дронов.
Почему дроны изнашивают детали иначе
На мультироторном дроне или дроне самолётного типа каждый грамм конструкции отнимается от времени полёта или полезной нагрузки. Крепления моторов, шарниры складывания лучей и корпуса делаются настолько лёгкими, насколько позволяют нагрузки. Обработанные детали из алюминиевых сплавов серий 6xxx и 7xxx сохраняют плоские монтажные поверхности и точные отверстия при малой массе. Литьё под давлением и порошковая металлургия формируют деталь близко к окончательной форме, поэтому меньше металла приходится удалять в стружку.
Винты и моторы вибрируют всё время, пока дрон находится в воздухе. Со временем вибрация ослабляет крепёж и вызывает усталость кронштейнов. Крепление мотора или шарнир складывания луча остаётся плотным, если его монтажные поверхности обработаны в плоскость, а отверстия выдержаны по посадкам IT6–IT7. У гидроцилиндра или шарнира манипулятора проушина штока откована заодно со штоком, поэтому там нет шва, с которого мог бы начаться усталостный излом.
Контроллеры моторов и силовые модули стоят в малых корпусах и должны отводить своё тепло. Алюминиевые сплавы проводят тепло с коэффициентом от 90 до 160 Вт/(м·К). В литом корпусе рёбра охлаждения, монтажные бобышки и кабельные вводы отливаются вместе с корпусом за один приём и после этого не требуют механообработки.
Малые шестерни в сервоприводах, насосах опрыскивателей и лебёдках должны работать тихо, а каждая шестерня в серии должна совпадать с первой. Спрессованная и спечённая шестерня получает профиль зуба от матрицы, поэтому все шестерни с одной матрицы имеют одинаковую геометрию. Мелкие поры, оставшиеся в спечённом металле, поглощают часть вибрации, и шестерня работает тише. Литьё металлов под давлением (MIM) даёт ту же повторяемость для более мелких шестерён и рычагов более сложной формы, формуемых за один приём с допуском ±0,02 мм.
Наземные роботы и гидравлические машины с дистанционным управлением работают в пыли и грязи и принимают ударные нагрузки. Их цилиндрам и моторам нужны такие же уплотнения и испытания, как в любом мобильном гидравлическом контуре. Каждый цилиндр проходит финальное испытание. Моторы и насосы с монтажными фланцами по стандартам SAE и DIN встают на существующую машину на замену без переходника.
Морским и подводным дронам нужны детали, стойкие к морской воде. Мы обрабатываем корпуса и валы движителей из нержавеющей стали EN 1.4404/316, делаем малые MIM-детали из 316L и наносим покрытие на литые корпуса электроники.
По типу техники
Для воздушных, наземных и морских дронов
Мультироторные дроны
обработанные алюминиевые крепления моторов, шарниры складывания лучей и корпуса подвеса камеры, ребристые литые корпуса для силового модуля и регуляторов скорости, MIM-детали защёлок для механизма фиксации луча.
Сельскохозяйственные и грузовые дроны
обработанные узлы лучей и креплений моторов и фланцы баков, литые корпуса насоса опрыскивателя и контроллера, спечённые шестерни для насоса опрыскивателя и лебёдки, твердосплавные вставки для распылительных сопел.
Дроны самолётного типа и VTOL
обработанные пластины стыков крыла, детали креплений балок и подъёмных моторов и элементы шасси, литые корпуса электроники и спечённые шестерни для сервоприводов.
Наземные роботы (UGV)
обработанные ступицы, валы, ведущие звёздочки гусениц и кронштейны манипуляторов, ребристые литые корпуса моторов колёс и редукторов, спечённые шестерни для редукторов моторов колёс и шарниров манипуляторов, малые гидроцилиндры для манипулятора или отвала.
Гидравлические машины с дистанционным управлением
обработанные пальцы стрелы, втулки и валы, литые корпуса электроники, гидроцилиндры для стрелы, рукояти и выносных опор, гидромоторы хода и твердосплавные износостойкие втулки.
Морские и подводные дроны
обработанные корпуса движителей, валы и фланцы из нержавеющей стали, литые корпуса электроники с покрытием, MIM-детали из 316L и твердосплавные уплотнительные торцы для насосов.
Что мы производим для производителей дронов и роботов
Шесть технологий для производителей дронов, роботов и морских аппаратов
Гидроцилиндры
Расточка 20–1000 мм, рабочее давление до 500 бар, рабочая температура от -50 °C до +200 °C, конструкции двустороннего действия, одностороннего действия и телескопические. Воздушные дроны гидравлики не имеют. Наземные роботы с манипулятором или отвалом и гидравлические машины с дистанционным управлением используют малые цилиндры на стреле, рукояти и выносных опорах, где они работают в грязи при повторяющихся ударных нагрузках. Проушину штока куём из того же прутка, что и шток, поэтому в соединении нет шва. Кованое соединение в 3–5 раз устойчивее к усталости, чем сварной узел. Каждый цилиндр перед выходом из цеха испытывается давлением в 1,5 раза выше рабочего.
Типовые детали
- Малые гидроцилиндры для манипуляторов и навесного оборудования наземных роботов
- Цилиндры стрелы, рукояти и выносных опор для гидравлических машин с дистанционным управлением
- Цилиндры с цельнокованой проушиной штока для шарниров с ударной нагрузкой
- Цилиндры на замену под размеры существующей наземной машины
Гидромоторы и насосы
Шестерённые, планетарные, аксиально-поршневые и радиально-поршневые моторы рабочим объёмом от 0,25 до 8000 см³/об, рабочим давлением до 450 бар, скоростью от 0,5 до 12000 об/мин и рабочей температурой от -40 °C до +120 °C. Моторы хода для гусеничных или колёсных наземных роботов и гидравлических машин с дистанционным управлением берутся из нижней части этого диапазона. Благодаря монтажным фланцам по стандартам SAE и DIN мотор на замену встаёт на существующую машину без переходника. Каждый узел перед отгрузкой проходит функциональное испытание и опрессовку по каталожным значениям.
Типовое применение
- Гидромоторы хода для гусеничных или колёсных наземных роботов
- Приводные моторы для лебёдок и функций манипулятора на машинах с дистанционным управлением
- Шестерённые насосы для гидравлического силового контура машины с дистанционным управлением
- Моторы и насосы на замену для машин, уже находящихся в эксплуатации
Механообработка и зубчатые передачи
Наши фрезерные обрабатывающие центры Haas (рабочая зона 1270 × 660 × 635 мм) и токарные станки DMG MORI (Ø500 мм, длина 1000 мм) обрабатывают детали планера и силовой передачи с допуском ±0,05 мм и посадками IT6–IT7, с геометрическим контролем по ISO 2768-fH, ISO 286 и ISO 1101. Детали планера изготавливаются из алюминиевых сплавов 6xxx и 7xxx. Валы и корпуса движителей для морских дронов изготавливаются из титана и из нержавеющих сталей 1.4301/304 и 1.4404/316. Шестерни для сервоприводов и ступеней редукторов нарезаем и шлифуем по ISO 1328, для нагруженной ступени обычно требуется 7 степень точности. Когда у редуктора или шарнира не осталось чертежа, мы измеряем изношенную деталь на Zeiss Contura и нарезаем замену по этим измерениям.
Типовые детали
- Крепления моторов, шарниры складывания лучей и пластины стыков крыла или балки из алюминия
- Валы, ступицы, ведущие звёздочки гусениц и кронштейны манипуляторов для наземных роботов
- Корпуса движителей, валы и фланцы из нержавеющей стали для морских и подводных дронов
- Валы и шестерни на замену, изготовленные по изношенному образцу
Литьё алюминия под давлением
Отливаем ребристые корпуса и кожухи электроники с допуском ±0,1–0,3 мм и шероховатостью поверхности Ra 1,6–6,3 мкм. Пресс-формы изготавливаются в нашем собственном инструментальном цехе из инструментальной стали H13 или P20. Толщина стенки доходит до 0,5–1,5 мм, а монтажные бобышки, кабельные вводы и рёбра охлаждения отливаются вместе с корпусом за один приём, при времени цикла от 30 секунд до 2 минут. Алюминиевые сплавы проводят тепло с коэффициентом от 90 до 160 Вт/(м·К), поэтому лёгкий ребристый корпус отводит тепло от силового модуля или контроллера мотора.
Типовое применение
- Ребристые корпуса для силовых модулей и регуляторов скорости
- Корпуса электроники для полётных контроллеров и систем полезной нагрузки
- Корпуса моторов колёс и редукторов для наземных роботов, с рёбрами охлаждения
- Корпуса с покрытием для морской и подводной электроники
Порошковая металлургия и MIM
Малые шестерни для сервоприводов, насосов опрыскивателей и лебёдок прессуются и спекаются сразу в форму, профиль зуба формируется матрицей, поэтому геометрия не меняется от детали к детали. Давление прессования до 800 МПа и конечная плотность до 97%, допуск ±0,05 мм после спекания, а спекание расходует до 30% меньше материала, чем нарезка такой же шестерни из прутка. Литьё металлов под давлением (MIM) формирует более мелкие и сложные шестерни, рычаги и детали защёлок целиком за один приём, из сталей, включая 17-4 PH и 316L, с толщиной стенки до 0,3 мм и допуском до ±0,02 мм.
Типовое применение
- Спечённые шестерни для приводов сервоприводов и насосов опрыскивателей
- MIM-шестерни, защёлки и малые рычаги для механизмов складывания и фиксации
- Шестерни насосов опрыскивателей и лебёдок для сельскохозяйственных и грузовых дронов
- MIM-детали из 316L для морских и подводных дронов
Твёрдые сплавы
Твёрдый сплав на дронах применяется мало: вставки сопел для сельскохозяйственных опрыскивателей, износостойкие втулки на гидравлических машинах с дистанционным управлением и уплотнительные торцы в насосах морских дронов. Твёрдость составляет 1 400–2 000 HV по всему диапазону марок ISO 513, а составы WC-Ni стойки к коррозии в морской и химической среде. Направляющие расточки и уплотнительные торцы шлифуем алмазом до ±0,01 мм и Ra 0,1–0,4 мкм.
Типовое применение
- Вставки сопел для сельскохозяйственных дронов-опрыскивателей
- Износостойкие втулки для гидравлических машин с дистанционным управлением
- Уплотнительные торцы для насосов морских и подводных дронов
- Коррозионностойкие марки WC-Ni для морской эксплуатации
Логика цены
Куда идут деньги и как мы удерживаем цену
Закупщик обычно сравнивает крепление мотора или корпус с предыдущим по цене за единицу. Мы тратим на точность и испытания, потому что именно они определяют, получает ли каждый планер или робот в серии одну и ту же деталь. Остальную часть заказа оставляем стандартной.
| Во что мы вкладываемся | Как мы удерживаем цену |
|---|---|
| Обработка монтажных поверхностей и отверстий по посадкам IT6–IT7 на креплениях моторов, шарнирах и корпусах редукторов | Стандартные типы крепления и валов там, где это допускает конструкция планера или редуктора |
| Рентгеновский контроль литых корпусов на пористость на монтажных бобышках и уплотнительных поверхностях | Литьё и прессование близко к окончательной форме, что убирает механообработку, одна пресс-форма и одна наладка на партию одинаковых деталей |
| Испытания партий: твёрдость, металлографическая микроскопия и контроль на КИМ спечённых, MIM- и твердосплавных деталей | Стандартные стали и марки твёрдого сплава по ISO 513 там, где это допускает режим работы, специальные покрытия и коррозионностойкие марки только там, где их требует морская вода или химическое воздействие |
| Сертификаты на материал и полная документация: EN 10204 3.1, отчёты по размерам и твёрдости | Датчики и встроенная обратная связь только там, где их использует система управления дрона, стоимость пресс-формы и оснастки распределяется на серию |
Послепродажное обслуживание
Замена и ремонт
Обращения по дронам и роботам часто приходят к нам в виде изношенной детали без чертежа: шестерня сервопривода или насоса со стёртыми зубьями на одной ступени, втулка крепления мотора, изношенная до овала, или цилиндр манипулятора с задиром на штоке. Мы измеряем число зубьев, модуль и отверстие шестерни, либо расточку, шток и ход цилиндра, на КИМ Zeiss Contura и на приборах для измерения зубчатых колёс и предлагаем замену, которая встаёт в то же пространство, ещё до того, как режется или прессуется материал. Если оригинальная деталь износилась рано, мы назовём вероятную причину и предложим материал или покрытие, которое на замене будет изнашиваться медленнее.
По запросу к каждому изготавливаемому нами гидроцилиндру прилагается запасной ремкомплект, дополнительные комплекты заказываются по серийному номеру, выгравированному на корпусе. Твердосплавные, PM- и MIM-детали прессуются в оснастке, изготовленной под эту деталь. После того как деталь рассчитана и под неё сделана оснастка, чертёж и оснастка хранятся в архиве, и повторная партия изготавливается с теми же размерами, что и первая, без повторного проектирования. Производитель, который выпускает планеры или наземные роботы серийно, получает одно и то же крепление мотора, шестерню или корпус в каждом изделии.
По чертежу
По изношенному образцу
Партии под серию
Ремкомплекты по серийному номеру
Документация
Стандарты и документация
Документация на наши компоненты ссылается на эти стандарты.
| Стандарт | Что регламентирует |
|---|---|
| ISO 6020 / ISO 6022 | Присоединительные размеры гидроцилиндров |
| ISO 4413 | Требования безопасности к гидравлическим системам и компонентам |
| ISO 10100 | Приёмочные испытания гидроцилиндров |
| EN 10204 3.1 | Сертификат на материал с прослеживаемыми результатами испытаний, по запросу |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Классы точности геометрии зубьев |
| EN 1706 | Химический состав и механические свойства литейных алюминиевых сплавов |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Технические требования к спечённым материалам PM и MIM |
| ISO 513 | Классификация марок твёрдых сплавов |
Правила авиации, обороны и транспорта распространяются на самолёт, систему дрона или машину в целом и на организацию, которая её строит и одобряет. Для компонентов, которые мы изготавливаем, мы предоставляем сертификаты на материал, отчёты по размерам и протоколы испытаний по чертежу, который вы нам присылаете.
Наша система качества сертифицирована по ISO 9001:2015. Подробнее об этапах контроля и оборудовании: Качество.
Качество
Контроль качества
Каждый заказ проходит три этапа контроля. Входящий материал сверяется с сертификатом, а там, где важна марка, например на партии твердосплавного порошка или слитке литейного сплава, мы дополнительно проводим спектральный анализ. В процессе механообработки измеряем щупами Renishaw прямо на станке и на координатно-измерительной машине Zeiss Contura с погрешностью менее 3 мкм. КИМ проверяется каждые 45 станко-часов.
Литые корпуса просвечиваются рентгеном на пористость на монтажных бобышках и уплотнительных поверхностях перед обработкой. Спечённые и MIM-детали проверяются на плотность, твёрдость и размеры на каждой партии, а контроль массы MIM-заготовок до спекания служит ранним сигналом смещения свойств фидстока. Твердосплавные детали шлифуются до функционального допуска, проверяются на твёрдость по Роквеллу, а размер зерна и распределение связки мы смотрим под микроскопом. Нарезанные шестерни измеряются по профилю, направлению зуба, шагу и биению в соответствии с классом точности по ISO 1328. Гидроцилиндры испытываются давлением в 1,5 раза выше рабочего, с проверкой герметичности каждого уплотнения и полным ходом без залипания.
Подробнее: Качество.
От Hydroforce
Новости с производства
Детали дронов от прототипа до серии с подбором необходимой технологии
Фрезерованные прототипы деталей дронов, затем литьё, спекание или MIM в серии: какая технология подходит каждой детали и что остаётся на станке.
Читать далее → Порошковая металлургияСпечённые шестерни: порошковая металлургия и производство MIM-шестерён
Прямозубые и косозубые шестерни, звёздочки и шестерни насосов, спрессованные и спечённые сразу в окончательную форму до конечной плотности до 97%, MIM-шестерни и рычаги с допуском до ±0,02 мм, технология, которая подходит для малых шестерён в сервоприводах, лебёдках и насосах опрыскивателей.
Читать далее → ГидроцилиндрыТяжёлый гидроцилиндр с цельнокованым штоком, 350 бар, крепление на проушине
Цилиндр с коваными проушиной штока без сварного шва на 350 бар, конструкция соединения, подходящая для цилиндров стрелы и рукояти гидравлической машины с дистанционным управлением.
Читать далее →Частые вопросы закупщиков
Часто задаваемые вопросы
Какую документацию вы поставляете на компоненты для дронов и роботов?
Твердосплавные, PM- и MIM-детали поставляются с сертификатом на материал на партию порошка, отчётом о размерах по КИМ и, где этого требуют марка и режим работы, с отчётом о твёрдости или плотности. Шестерни идут с протоколом контроля по ISO 1328 и записями твёрдости и глубины цементации там, где применяется термообработка. Цилиндры поставляются с сертификатами EN 10204 3.1 на конструкционные стали и протоколом опрессовки. Скажите, по какому стандарту построена ваша программа, и мы спланируем комплект документации вместе с заказом.
Можете ли вы изготовить шестерню или корпус по изношенному образцу, без чертежа?
Да. Пришлите деталь или фото с числом зубьев и модулем для шестерни либо с расточкой и посадочной геометрией для корпуса или цилиндра. Мы снимаем геометрию с образца и рассчитываем стоимость, прежде чем резать, отливать или прессовать материал. Если деталь износилась быстрее, чем должна была, мы скажем, что изменить в замене, например материал или чистоту поверхности, чтобы она служила дольше.
Мы выпускаем серию одинаковых дронов или наземных роботов. Можете ли вы поставлять партиями?
Да. После того как первая деталь рассчитана и измерена по вашему чертежу или образцу, дальнейшие изделия идут партией, с теми же сертификатами и испытаниями на каждой штуке и одной наладкой на серию. Чертёж и, для твердосплавных, PM- и MIM-деталей, оснастка хранятся в архиве, поэтому повторный заказ совпадает с первой деталью без повторного проектирования.
Какой минимальный заказ и срок изготовления?
Один цилиндр не проблема, с теми же сертификатами и испытаниями, что и серийная партия. По моторам и шестерням скажите нужное количество, и мы рассчитаем стоимость. Литьё под давлением, порошковая металлургия и MIM относятся к серийным процессам на оснастке, поэтому пришлите объёмы, и мы подберём оснастку и рассчитаем стоимость. Срок изготовления указываем в предложении: он зависит от материала, покрытия и комплекта документации, который требует ваша программа.
Запросить предложение
Пришлите чертёж, спецификацию или фото изношенной детали с размерами и скажите, для чего она нужна: мультироторный дрон, сельскохозяйственный или грузовой дрон, летательный аппарат самолётного типа или VTOL, наземный робот, гидравлическая машина с дистанционным управлением либо морской или подводный дрон. Мы посчитаем стоимость обработанной детали, литого корпуса, спечённой или MIM-шестерни, цилиндра или твердосплавной износостойкой детали, изготовим по допускам и испытаем перед отгрузкой, с документацией, которая нужна вашей программе.