Desarrollo y mecanizado personalizado para dispositivo de propulsión de buceo

Adéntrese en el caso de estudio de Sendot Technology sobre componentes de aluminio ligeros y de alto rendimiento para un dispositivo de propulsión de buceo personalizado.

Vistazo general del proyecto

	Información
Industria	Marina
Producto	Dispositivo de propulsión de buceo
Desafíos	Mecanizado de superficies curvas y de paredes delgadas
Tecnología	Mecanizado CNC
Material	AL6061-T651
Acabado superficial	Anodizado duro
Cantidad	1 juego (10 piezas)
Plazo de entrega	7 días hábiles

Antecedentes del proyecto

Nuestro cliente, un diseñador y desarrollador especializado en productos del sector marítimo, se centra en personalizar y crear diversos dispositivos y equipos subacuáticos para usuarios finales.

Recientemente, diseñaron un nuevo dispositivo de propulsión para buzos. Este sistema de propulsión cuenta con motores brushless de bajo ruido para minimizar el impacto sobre los organismos marinos y sus sistemas auditivos. También emplea componentes ligeros para ofrecer una potente propulsión manteniendo bajo el peso total del dispositivo.

Aunque el dispositivo está diseñado principalmente para entusiastas de la fotografía subacuática y el buceo, el diseñador imagina una aplicación más amplia: “Si este dispositivo de propulsión funciona bien, me gustaría adaptarlo para robótica subacuática y operaciones automatizadas de rescate subacuático.”

Este caso de estudio presentará los componentes externos del dispositivo de propulsión del buzo fabricados por Sendot Technology.

Análisis de los requisitos de mecanizado

Los sistemas de propulsión subacuática se utilizan ampliamente en exploración marina, operaciones subacuáticas, turismo de buceo y otros campos. Generalmente, sus requisitos fundamentales suelen incluir alto rendimiento, construcción ligera, resistencia al agua y a la corrosión, y control inteligente. Estos son igualmente importantes para este diseño, junto con garantizar superficies curvas suaves para minimizar la resistencia y mejorar la eficiencia. Aquí están los requisitos de fabricación del dispositivo de propulsión de buceo.

• Alto rendimiento: El dispositivo de propulsión está equipado con un motor brushless altamente eficiente que ajusta el par de accionamiento según la presión del agua y la resistencia, garantizando la eficiencia de propulsión.
• Ligereza: Fabricado con material ligero de alta resistencia, el diseño necesita reducir el peso y el tamaño total, haciendo que el dispositivo sea portátil y fácil de usar.
• Resistencia al agua y a la corrosión: Para soportar entornos subacuáticos duros y mantener un funcionamiento estable y de largo plazo, el sistema de propulsión requiere un excelente rendimiento de sellado y resistencia a la corrosión.
• Control inteligente: Sensores de presión y temperatura están integrados en el dispositivo para monitorear las condiciones del agua en tiempo real. Esto permite ajustes automáticos para mejorar la seguridad y la comodidad del usuario.
• Superficie externa optimizada: Las superficies suaves y bien diseñadas desempeñan un papel clave en la mejora de la eficiencia de propulsión y en la minimización de la resistencia. Al optimizar la superficie externa de la carcasa, el sistema de propulsión puede aprovechar mejor el flujo de agua, aumentar la eficiencia y reducir la resistencia.

Para la carcasa de propulsión de buceo recién diseñada, el cliente prioriza la superficie externa, la construcción ligera y la resistencia a la corrosión. En consecuencia, para los fabricantes, los procesos de mecanizado deben centrarse en la optimización de superficies curvas, el mecanizado de paredes delgadas y los tratamientos superficiales.

Enfoque y soluciones para la producción

Para el proyecto se eligió AL6061-T651 para fabricar la carcasa externa del dispositivo de propulsión subacuática. Este material se somete a tratamiento térmico para aliviar las tensiones internas y reducir el riesgo de agrietamiento. A continuación se explica cómo Sendot Technology personaliza las soluciones de mecanizado según los requisitos de mecanizado del dispositivo de propulsión.

Mecanizado de superficies

Para el mecanizado del impulsor del dispositivo de propulsión, Sendot Technology utilizó las capacidades avanzadas de la máquina de 5 ejes de alta precisión JDGR400T. Esta tecnología permitió el procesamiento de sus complejas superficies curvas tridimensionales, garantizando la precisión y la calidad superficial.

En la ruta de fresado específica, Sendot Technology utilizó principalmente el fresado con fresa de punta esférica para las etapas de desbaste, semiacabado y acabado para lograr resultados óptimos:

• Desbaste: Se utilizó una mayor velocidad de husillo y avance para eliminar rápidamente el material sobrante. Se dejó un sobreespesor de mecanizado para preparar los procesos posteriores de semiacabado y acabado.
• Semiacabado: Usando de nuevo la fresa de punta esférica, el álabe del impulsor se refinó aún más con velocidad de husillo y avance constantes, preparando el terreno para el acabado de precisión.
• Acabado: En esta etapa se utilizó una fresa de punta esférica de menor diámetro. La velocidad del husillo se aumentó y el avance se redujo en comparación con los procesos anteriores. Este enfoque minimizó la fricción y el calor, reduciendo eficazmente la rugosidad superficial y mejorando la precisión dimensional.

Durante el mecanizado, también prestamos atención a la optimización de los parámetros de corte, como la velocidad de corte, el avance y el uso de refrigerante, para evitar daños térmicos excesivos.

Mecanizado de paredes delgadas

Para que el dispositivo de propulsión subacuática sea ligero y portátil, los diseñadores minimizaron el grosor de las paredes siempre que fue posible. Este diseño podría reducir el peso del dispositivo, mejorar la flotabilidad y proporcionar suficiente espacio para los componentes internos. Sin embargo, las paredes de la carcasa no pueden ser demasiado delgadas, ya que deben soportar la presión ejercida sobre la parte superior y el impulsor durante el funcionamiento. En esta pieza de carcasa de propulsión, el grosor de la pared está diseñado entre 1-3 mm.

Sin embargo, para la carcasa en general, el grosor de la pared sigue siendo relativamente delgado. Para controlar la deformación, Sendot Technology optimizó la trayectoria de corte, ajustó cuidadosamente las velocidades del husillo y los parámetros de corte, y seleccionó el refrigerante adecuado.

Además, el taller con temperatura controlada de Sendot Technology puede mantener niveles constantes de temperatura y humedad. Esto ayuda a minimizar la deformación térmica causada por las fluctuaciones ambientales, garantizando alta calidad y precisión de mecanizado.

Tratamiento superficial

Los entornos subacuáticos son duros, con alta salinidad, humedad, contenido de iones de cloruro y condiciones atmosféricas corrosivas. Estos factores pueden degradar la capa de óxido en las superficies de aluminio, exponiendo el material a una corrosión severa y acortando significativamente la vida útil del dispositivo.

Para mejorar la resistencia a la corrosión de los componentes del dispositivo de propulsión, se utilizan comúnmente métodos como el anodizado y los recubrimientos protectores. Para este proyecto, el cliente requería una capa protectora más duradera. Por ello, Sendot Technology recomendó elegir el anodizado duro para proporcionar una capa más alta y resistente y una resistencia a la corrosión duradera para las piezas de propulsión.

Comentarios y plan futuro

Completamos y entregamos con éxito los componentes del dispositivo de propulsión de buceo, que el cliente recibió e integró con otros componentes. Sus comentarios: “Estos conjuntos se ven geniales, aunque procederemos con más pruebas funcionales y ambientales. Muchas gracias a Sendot Technology por su rápida respuesta y apoyo. Esperamos futuras oportunidades para colaborar con un proveedor tan fiable.”

En Sendot Technology, nuestro equipo de ingenieros profesionales y operarios CNC se especializa en dar vida a sus diseños con precisión y experiencia. Comparta su diseño con nosotros y le proporcionaremos la mejor solución para sus piezas mecanizadas por CNC.