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Axle Box Innovations Utiliza Soluções Essentium para Contribuir para Plataforma de Drones Fabricados nos EUA

Empresa de Desenvolvimento de Tecnologia Auxilia a Skyfire Consulting com uma Plataforma de Drone Impressa em 3D Construída para um Grande Cliente de Proteção Florestal e de Incêndios.


RESUMO EXECUTIVO


Utilizando a Plataforma de Impressão 3D de Alta Velocidade (HSE™) da Essentium e materiais de engenharia, a Axle Box Innovations superou as expectativas para a plataforma de drones da SkyFire Consulting construída para um grande cliente de proteção florestal e contra incêndios. No final do projeto, a Axle Box foi capaz de:


  • Produzir o corpo central do drone com Essentium HTN-CF25 com o menor custo.

  • Produzir capas laterais de Essentium PA-CF projetadas para falhar antes do corpo central sem sacrificar a estabilidade térmica.

  • Alcançar um desempenho superior durante testes de voo, impactos em alta velocidade e avaliações gerais de funcionalidade.


capa lateral de Essentium PA-CF impressa em 3D

VISÃO GERAL DA SITUAÇÃO


Desde a concepção da ideia até o lançamento do produto, levar um produto ao mercado na esfera da segurança pública ou defesa é uma corrida para superar as barreiras de entrada antes que os fundos se esgotem. Esta indústria é notoriamente difícil de entrar, e as empresas podem precisar buscar assistência durante as fases cruciais do desenvolvimento do produto. É aí que a Axle Box entra em cena. Esta empresa de desenvolvimento de tecnologia de primeira linha assume o ônus da engenharia, desenvolvimento de produtos e riscos financeiros para ajudar pequenas empresas a trazer tecnologia de segurança pública para o mercado.


Uma das ferramentas que a Axle Box utiliza para levar produtos ao mercado é a Plataforma de Impressão 3D Essentium HSE. Durante a produção, a Axle Box utiliza primeiro a Impressora 3D HSE 180•ST para produzir protótipos com materiais de baixo custo que oferecem excelente acabamento de superfície e propriedades mecânicas equilibradas. Uma vez que o projeto está completo, o produto final é impresso na Impressora 3D HSE 180•HT usando materiais de ultra desempenho que oferecem as melhores propriedades térmicas e mecânicas do mercado. Este processo permite à Axle Box otimizar os tempos de produção e chegar ao mercado mais rapidamente do que os concorrentes.


Quando a SkyFire, uma empresa de soluções de drones de classe mundial, pediu à Axle Box e sua equipe de engenheiros para apoiar seu esforço para construir uma plataforma de drone para um de seus clientes de proteção florestal e contra incêndios, a corrida para criar o produto estava em andamento.


"A Califórnia é um estado grande com quase todos os tipos de climas e temperaturas que variam muito. Para criar uma plataforma que pudesse funcionar nesse ambiente, precisávamos de um conjunto de materiais que pudesse resistir a condições severas, ser estruturalmente robusto e não parecer uma peça impressa em 3D", explicou Matt Sloane, CEO da SkyFire.



gráfico de propriedades do filamento FFF

O DESAFIO


Para atender aos padrões do cliente, o drone precisava ser fabricado nos EUA, alcançar tempos de voo de 25 minutos ou mais, ser de fácil manutenção em campo e ter autonomia para rastrear objetos, tirar fotos e ajudar a substituir habilidades de pilotagem para missões rotineiras de coleta de dados. O primeiro passo para dar vida ao drone foi construir o corpo. A SkyFire recorreu à Axle Box para imprimir em 3D o corpo intermediário e as capas laterais do drone com propriedades de material excepcionais, o menor custo possível e o tempo de entrega mais rápido.


A Axle Box buscou materiais de qualidade de engenharia para estas peças para dar ao drone resistência, rigidez e resistência térmica excepcionais. Para alcançar o melhor resultado, a equipe da Axle Box comparou os conjuntos de materiais oferecidos por diferentes fornecedores de serviços e determinou que o HTN-CF25 da Essentium e o PA-CF da Essentium eram os materiais ideais para o corpo intermediário e as capas laterais, respectivamente.


A SOLUÇÃO


O Essentium HTN-CF25 é nylon de alta temperatura com um núcleo reforçado com 25% de fibra de carbono e possui as mais altas temperaturas de deflexão térmica e resistência à tração e flexão em comparação com os concorrentes. Essas propriedades o tornaram a escolha perfeita para manter os componentes críticos no corpo intermediário protegidos de eventos climáticos perigosos, como um incêndio florestal.


"As capas laterais precisavam ter reforço de fibra de carbono e estabilidade térmica, mas com menos resistência e rigidez para que falhassem antes do corpo intermediário, permitindo que o drone fosse de fácil manutenção em campo," explicou Madison Jones, líder de engenharia e design da Axle Box. "O Essentium PA-CF atendeu a esses requisitos, garantindo que as capas laterais resistissem em ambientes hostis e fossem fáceis de substituir."


Uma vez que os materiais foram selecionados, a Axle Box trabalhou em estreita colaboração com os especialistas da SkyFire para conduzir revisões de design para fabricação. Utilizando a Plataforma de Impressão 3D HSE e os materiais da Essentium, entregou os protótipos funcionais em questão de dias, em vez das semanas que teria levado com produtos concorrentes. A velocidade da Plataforma de Impressão 3D HSE deu à Axle Box a capacidade de prototipar, conduzir protocolos de teste de voo e fazer mudanças iterativas a um ritmo tão rápido que eles foram capazes de reduzir tempo e custos para ampliar a fabricação.


RESULTADOS DO NEGÓCIO


Além disso, o ritmo acelerado das iterações de protótipos criadas usando a Plataforma de Impressão 3D HSE 180 permitiu à Axle Box chegar a um design para o corpo intermediário do drone e capas laterais que ofereciam resistência ideal e minimizavam o desperdício de material. No final, a SkyFire recebeu corpos intermediários e capas laterais para sua plataforma de drone que superaram as expectativas de propriedades mecânicas, pelo menor custo e tempos de entrega mais rápidos em comparação com os concorrentes.


"A fabricação aditiva tem sido uma ajuda incrível para nós no processo de desenvolvimento de nossas aeronaves", explicou Matt Sloan. "À medida que avançamos nos protocolos de teste, sempre há mudanças de design para fazer a aeronave se comportar como esperamos, e sem a capacidade de imprimir novas peças rapidamente, teríamos gastado mais no processo de desenvolvimento. Decidimos usar componentes aditivos nos modelos de produção final também, graças à gama de materiais de alta resistência e alta temperatura da Essentium. Ter um parceiro na Axle Box que pode nos ajudar a determinar quais filamentos atendem às nossas necessidades e obter esses produtos construídos rapidamente é essencial para o nosso sucesso."


Logo da Voxel Manufatura com fundo transparente



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