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Conforme o fabricante de UAVs expande, busca aumentar sua capacidade de produção com o QLS 820.
Drones Equipados com LIDAR Altamente Precisos para Levantamentos de Grandes Terrenos
A SmartDrone é líder em inovação e tecnologia de levantamento com drones. Fundada em 2020 e sediada em Tyler, Texas, a empresa tem como missão fornecer uma ferramenta de levantamento aéreo capaz para empresas e desenvolvedores que precisam obter uma imagem precisa do terreno ou do local de trabalho sem exceder seus orçamentos.
Ao combinar LIDAR de alta resolução e câmera com um módulo GPS sensível e um poderoso computador embarcado, e claro, um algoritmo de software complexo, a equipe da SmartDrone conseguiu fornecer mapas de contorno com precisão de 1 pé - algo importante para seus clientes. A SmartDrone fabrica e vende os drones, mas também possui uma equipe de 7 Especialistas em Aplicações de Campo - localizados regionalmente nos EUA - que podem fornecer serviços de drones para clientes que ainda não estão prontos para investir.
Desafio
Impressão 3D de Peças de Drones em Escala de Produção
Os componentes da plataforma Discovery 2 da Smartdrone são variados e incluem componentes de fibra de carbono e alumínio usinado, mas o corpo externo é impresso em 3D usando PA 12 - um material leve, porém altamente durável. "O PA 12 que usamos para a carcaça externa é muito resistente a impactos, o que é importante em um drone industrial como este, que é usado em ambientes robustos e precisa ser capaz de resistir a solavancos e arranhões."
A fabricação aditiva permite que a equipe da SmartDrone mantenha um processo ágil de desenvolvimento e produção de produtos. "Nós nos movemos muito rapidamente em nosso design e iterações de design, então ferramentar algo assim com moldagem por injeção seria muito difícil de fazer, e o custo da ferramenta em nosso baixo volume simplesmente não faz sentido", diz Chris McKulsky, Líder de Engenharia da SmartDrone. "Além disso, com a adição, somos capazes de criar geometrias mais complexas e sermos muito estratégicos sobre onde podemos reduzir o peso, o que é extremamente importante - cada 250 gramas equivale a cerca de um minuto de tempo de voo. As superfícies finas e grandes também provavelmente teriam muita deformação na moldagem por injeção." Outro benefício é que a fabricação aditiva permite dutos internos complexos que podem ajudar a canalizar o ar para auxiliar no gerenciamento térmico durante o voo.
Embora a fabricação aditiva tenha sido uma solução óbvia desde o início - usando um provedor de serviços externo equipado com tecnologia de Fusão Multi-Jet, McKulsky e a equipe da SmartDrone têm o desejo final de aumentar a produção de forma mais econômica, trazendo uma impressora SLS de maior capacidade de produção internamente.
"Olhando para os custos, o custo de uma montagem completa construída no QLS 820 é o custo de apenas uma das peças usando outras tecnologias SLS."
Chris McKulsky, Líder de Engenharia na SmartDrone
Cliente
SmartDrone
Indústria
Fabricante e Prestadora de Serviços de Drones para Levantamentos
Produtos
Impressora 3D QLS 820
Material em Pó Nylon PA 12
Aplicação
A SmartDrone está transferindo a produção de sua carcaça externa da fabricação aditiva MJF para a nova plataforma Quantum Laser Sintering da Nexa3D com PA 12 para alcançar uma maior produção com custos mais baixos à medida que expandem seu negócio para o próximo nível.
Vantagens
Velocidade de construção 60% mais rápida
Densidade de embalagem 2x maior
Volume de construção maior
Unidades de construção substituíveis a quente
Solução
Uma Empresa em Crescimento Requer uma Tecnologia de Ponta
Em uma empresa anterior, dois co-fundadores da SmartDrone compartilhavam um prédio com a Nexa3D no sul da Califórnia. McKulsky lembra-se de ter contatado alguns engenheiros da Nexa3D para ajudá-lo a imprimir alguns protótipos em suas impressoras de tecnologia central, que na época eram exclusivamente baseadas em resina. Mais tarde naquele ano, a Nexa3D adquiriria a NXT Factory - a tecnologia que se tornaria o QLS 820 (abreviação de Quantum Laser Sintering).
As equipes mantiveram contato e, no início de 2022, enquanto o QLS estava se preparando para chegar ao mercado, as equipes se uniram em um programa beta para entender melhor como o QLS se comparava às tecnologias MJF que já estavam usando.
O que diferencia a impressora 3D de sinterização a laser QLS de outras tecnologias de leito de pó é sua produtividade incomparável. Com 8 litros por hora, é cerca de 60% mais rápido que o MJF, além de ter uma densidade de construção média de 20% em comparação com apenas 10% com o MJF. Ambos os números significam uma produção geral mais alta, mas o QLS também possui um volume de construção maior e unidades de construção de troca rápida, o que aumenta ainda mais o apelo dessa tecnologia de ponta aos olhos da equipe da SmartDrone. "Olhando para os custos, o custo de uma montagem completa construída no QLS é o custo de apenas uma das peças usando MJF com nosso provedor de serviços", diz McKulsky.
A SmartDrone está no processo de determinar se traz a nova tecnologia para dentro da empresa ou a utiliza por meio de um provedor de serviços externo. "Produzir duas unidades por dia é onde gostaríamos de estar, e podemos chegar à escala em que uma impressora 3D de produção interna faz sentido mais cedo do que tarde." Os benefícios óbvios de trazer uma impressora 3D para dentro da empresa são a redução dos custos por peça e os tempos de entrega mais rápidos. De qualquer forma, com base nos resultados vistos no programa beta inicial, a SmartDrone provavelmente mudará para o QLS - seja internamente ou por meio de um provedor de serviços.
Mapeamento de GPS, Aviões para Drones
Nos anos 1990, os topógrafos e desenvolvedores ainda dependiam de mapas e ferramentas de levantamento tradicionais para projetos em grande escala. Embora o GPS estivesse se tornando disponível, ele demorou a pegar. É aí que Rob Cammack, CEO da SmartDrone, vê o potencial dos drones comerciais como ferramentas de levantamento - uma ferramenta extremamente valiosa que está começando a ganhar popularidade lentamente. "Já estamos vendo o papel de crescimento rápido dos drones em muitas indústrias hoje, como mapeamento e levantamento de terrenos, inspeções, serviços de entrega e muitos outros."
Como a primeira empresa de drones totalmente verticalmente integrada, com hardware, software, dados e serviços projetados, desenvolvidos, fabricados e atendidos pela mesma empresa, a equipe da SmartDrone se vê escalando para se tornar a empresa líder em tecnologia de drones para pequenas e médias empresas que buscam aproveitar os benefícios da tecnologia de drones de ponta. Com o objetivo de equipar seus clientes com a melhor tecnologia de drones LiDAR, seus talentosos engenheiros de P&D precisam iterar rapidamente os recursos do produto em resposta à demanda do mercado de nossos clientes. "A fabricação aditiva, como o QLS 820 da Nexa3D, é uma excelente ferramenta para iteração e escalabilidade de novos recursos do produto", diz Cammack. "Os custos de fabricação em baixo volume ou em escala fazem total sentido nos negócios." Tecnologias como o QLS também ajudam a aliviar os problemas de cadeia de suprimentos que dificultam a capacidade dos fabricantes de atender à demanda em rápido crescimento, tudo isso reduzindo o custo total de produção e oferecendo qualidade, velocidade e acessibilidade para uma empresa em rápido crescimento, como a SmartDrone.
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