Lisa PRO wspiera tworzenie prototypów komponentów kamery dla techników bombowych

Kontekst

Deep Analytics to kontraktowa firma badawcza, która opracowuje innowacyjne i wytrzymałe prototypy dla bezpieczeństwa narodowego i wspólnot obronnych. Mający siedzibę w Vermont, zespół dziesięciu inżynierów i naukowców opracowuje inteligentne czujniki, wykorzystujące najnowocześniejsze technologie uczenia maszynowego, gotowe do użycia w terenie.

Problem

Firma Deep Analytics zaprojektowała Infrared Boom Camera (IRBC), czyli termowizyjną kamerę z wysięgnikiem, która miałaby umożliwić technikom zajmującym się bombami rejestrowanie wysokiej jakości obrazów i wideo podczas pracy w kombinezonach, w ciasnych i ciemnych miejscach. Opakowanie i wewnętrzne elementy mechaniczne głowicy kamery, systemu prętów i systemów mocowania robota miałyby w dużym stopniu opierać się na przenośnych częściach wydrukowanych w technologii SLS.

Opracowując poprzednią wersję BoomCam, firma tworzyła prototypy za pomocą drukarek FDM, a czasami – gdy potrzebowała przetestować lub zaprojektować iterację, zlecała wykonanie prototypów metodą SLS w różnych zakładach szybkiej produkcji. Aby jednak uczynić ten projekt bardziej opłacalnym i pozwalającym oszczędzić czas, postanowiła poszukać narzędzia, które mogłaby stosować wewnętrznie.

Termowizyjna kamera z wysięgnikiem zrodziła się z projektów badawczo-rozwojowych finansowanych przez Biuro Wsparcia Technicznego Zwalczania Terroryzmu (CTTSO w USA). To oznaczało, że drukowane części musiały spełniać surowe kryteria.

Niżej wymienione punkty w zarysie przedstawiają wymagania mechaniczne dla systemu bezpośrednio związane z projektowaniem i produkcją opakowania, a tym samym – z wydrukami 3D.

1. Test upadku: System powinien być w stanie wytrzymać wstrząsy, które mogą wystąpić podczas transportu, instalacji i użytkowania pojazdu. System musi również przejść test wstrząsowy MIL-STD 810G-516.6: wytrzymać powtarzające się upadki z wysokości 4 stóp na dyktę w dowolnej orientacji.
2. Test na wnikanie wody: System powinien być w pełni sprawny podczas opadów deszczu lub po zachlapaniu wodą. System powinien spełniać normę ochrony przed wnikaniem wody IPX4: powinien działać po byciu pryskanym wodą z urządzenia oscylacyjnego przez 10 minut na wszystkich powierzchniach.
3. Test na wnikanie kurzu: Dla niezawodnego działania w zapylonym środowisku, system powinien spełniać co najmniej normy ochrony przed cząstkami stałymi IP5X. System powinien być wystawiony na działanie drobnych cząstek porwanych w strumieniu powietrza przez 10 minut i poddany próbie działania.
4. Test wibracyjny: System ma pracować przez 1 godzinę w środowisku o wysokim poziomie wibracji, np. na ruchomej przyczepie lub stanowisku do badań wibracyjnych. Odporność systemu na niewielkie wibracje przez dłuższy czas jest ważniejsza niż jego zdolność do wytrzymania krótkotrwałego zdarzenia o wysokim poziomie wibracji.
5. Testowanie zakresu temperatur: System należy przetestować pod kątem działania przy temperaturach początkowych komponentów mierzonych w 10F i 120F. Temperatura jest monitorowana, gdy system pracuje przez 30 minut; podczas testu cieplnego należy przestrzegać braku przestojów cieplnych.

Rozwiązanie

Deep Analytics zakupiło drukarkę Lisa Pro pod koniec 2019 roku, po pierwotnym projekcie BoomCam, a przed IRBC. Firma zamierzała wydrukować prototypy SLS niektórych komponentów kamery.

Właściwości materiałowe PA12 z oferty Sinterit dobrze pasowały do wymagań firmy dotyczących projektu, więc firma mogła wykorzystać części drukowane metodą SLS w swoim końcowym produkcie. Lisa PRO pozwoliła nie tylko tworzyć we własnym zakresie prototypy każdej iteracji, ale także wzmacniać kompletne systemy do testów funkcjonalnych, w tym testów wytrzymałościowych, wibracyjnych i cieplnych.

Zbudowanie termowizyjnej kamery z wysięgnikiem wymagało również zlecenia wykonania większości komponentów na zewnątrz w celu ostatecznej dostawy. Jednak dzięki zadowalającym tolerancjom każdej wydrukowanej części firma mogła skrócić czas potrzebny na wyprodukowanie części użytkowych przez swoich zleceniobiorców.

W rezultacie Lisa PRO umożliwiła tworzenie we własnym zakresie szybkiej iteracji oraz gotowych do użytku w terenie systemów do testów funkcjonalnych.

Mark Bruneau, Senior Mechanical Engineer – “Dzięki drukarce Lisa Pro mogliśmy szybko tworzyć wiele precyzyjnych prototypów do użytku komercyjnego i testowania jakości. Wybierając to rozwiązanie zaoszczędziliśmy mnóstwo czasu i pieniędzy.“

Odwiedź stronę internetową naszego klienta:

deepanalyticsllc.com