KTH – Pièce pour robot sous-marin imprimée en 3d en acier inoxydable

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Maritime suédois de la robotique (KTH)

 

Description du problème:

Notre client SMaRC – Centre suédois de robotique maritime à KTH Institut royal de technologie nous a contactés pour obtenir de l'aide avec l'impression 3d du cône de nez de leur embarcation sous-marine. Dans le nez de ce robot se trouvent des accessoires pour caméras et autres équipements de mesure très coûteux, ce qui rendait cette partie du robot très géométriquement complexe et avec des exigences de tolérance élevées. Les premiers prototypes étaient fraisés, mais comme la complexité est trop élevée pour tout fraiser en une seule pièce, SMaRC a été obligé de les fabriquer en plusieurs parties, puis de les assembler en un cône de nez complet. Les joints entre toutes ces pièces ont entraîné une complexité et des fuites indésirables qui ont poussé SMaRC à choisir d'explorer les possibilités d'impression 3D de l'ensemble du cône de nez en une seule pièce.

Image 1 : Embarcation complète avec le cône de nez à l'avant gauche.

 

Solution – impression 3d en inox 316L :

La haute pression sur le fond marin, l'environnement hautement corrosif en mer, les exigences de tolérance strictes, le composant relativement important et l'équilibrage global du poids dans l'embarcation ont rendu ce projet très stimulant et intéressant pour nous. Le choix du processus et du matériau s'est porté sur l'acier inoxydable 316L (1.4404) imprimé avec DMLS, polissage par vibration, peinture et fraisage. Grâce à l'impression 3D en métal, tous les détails imaginés pourraient être fabriqués comme un seul et même composant, et l'usinage CNC que nous avons effectué sur les surfaces et les trous avec des exigences très élevées pourrait être effectué en seulement deux tours dans une fraiseuse 5 axes. . Cela a permis à l'usinage qui a été effectué de maintenir une précision dimensionnelle très élevée sur l'ensemble du détail par rapport à un cône de nez qui était fraisé vers l'avant comme auparavant composé de nombreuses pièces fraisées individuellement.

 

Le résultat:

Comme toujours avec ce type de pièces à haute tolérance, nous avons fait une mesure et avons vu que nous manquions de quelques centièmes la tolérance dans la rainure du gros joint torique qui assure l'étanchéité contre le reste de l'engin. D'après les calculs et les simulations, il y avait un risque que cela ne soit pas complètement étanche, et comme nous ne pouvions pas re-fraiser cette partie de la géométrie dans le bon sens, SMaRC a dû conserver le cône de nez incorrect. SMaRC pourrait alors analyser les échantillons qu'ils pourraient analyser en attendant que nous en fassions un nouveau pour eux dans le respect des tolérances. Après quelques semaines, ils ont reçu le bon cône de nez et avec lui, ils ont pu effectuer les tests sous-marins tant attendus avec un cône de nez entièrement scellé fabriqué en une seule pièce. SMaRC est très satisfait de la collaboration et nous tenons à remercier SMaRC pour votre confiance.

Image 2 : Logo du SMaRC.

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ESD står för elektrostatisk urladdning (Electrostatic Discharge), vilket är en plötslig överföring av elektricitet mellan två elektriskt laddade objekt orsakad av direkt kontakt eller genom ett elektriskt fält. Detta fenomen kan orsaka skador på elektroniska komponenter och kretsar, eftersom de ofta är känsliga för små laddningar. För att skydda mot ESD-skador används ofta antistatiska material, jordningsmetoder och andra förebyggande åtgärder inom elektronikindustrin.

une image qui représente l'infiltration de 100% lors de la commande d'une impression 3D
une image qui représente l'infiltration de 0% lors de la commande d'une impression 3D

Un programme de CAO, qui signifie « Conception assistée par ordinateur », est un élément important lorsqu'il s'agit de commander des impressions 3D à des fins industrielles. Les programmes de CAO sont des logiciels spécialisés utilisés pour créer des modèles numériques détaillés et précis d'objets, de composants ou de prototypes. Ces modèles numériques servent de plans ou de conceptions de base nécessaires pour produire des objets physiques à l'aide de la technologie d'impression 3D.

.STL (stéréolithographie) est un format de fichier utilisé pour représenter la géométrie 3D, notamment les surfaces constituées de triangles. Il s'agit d'un format courant dans l'impression 3D et est utilisé pour décrire les modèles à imprimer sur des imprimantes 3D.

.STEP (Standard for the Exchange of Product Data) est un standard permettant d'échanger des modèles 3D et des données de produits entre différents programmes de CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Il s'agit d'un format courant dans l'industrie et est utilisé pour transférer des modèles 3D détaillés de composants et de produits.