Sistemas de acionamento para a indústria aeroespacial

Prontos para a nova era espacial.

Os sistemas de acionamento maxon fazem parte dos atuadores mais utilizados na exploração de Marte. Movimentam alguns dos mais complexos sistemas robóticos alguma vez construídos pela Humanidade. 

Serviço otimizado para aplicações no espaço.

Para apoiar clientes da indústria aeroespacial, a maxon criou em 2020 um grupo especializado na indústria aeroespacial. O maxon SpaceLab oferece serviços otimizados para aplicações no espaço. O catálogo Space apresenta uma seleção de soluções fiáveis para aplicações exigentes em ambientes espaciais. Centra-se em produtos que têm uma longa tradição no espaço.

Com o SpaceLab, a maxon criou recursos para auxiliar os nossos clientes da indústria aeroespacial.

O SpaceLab pertence ao grupo I&D e está especializado em projetos com as seguintes características e origens:

Aplicações para a “nova indústria aeroespacial” comercial

Missões científicas de investigação

Ambientes extremos (temperaturas baixas e extremamente altas, vácuo, radiação, elevados choques mecânicos e vibrações)

Redimensionamento para cima ou para baixo, de acordo com os designs disponíveis

As aplicações podem, nomeadamente, apresentar elevados requisitos de qualidade, uma elevada complexidade técnica, pequenos volumes (One-Shot, microséries e pequenas séries) e um âmbito de teste complexo.

Aplicações no espaço.

Os atuadores maxon são utilizados em todo mundo, em várias missões financiadas pelas agências espaciais, e encontram-se em satélites comerciais, rovers, naves espaciais científicas e na EEI. Os atuadores do catálogo Space da maxon podem, se necessário, ser alterados para cumprir os requisitos da respetiva missão do cliente, nomeadamente NASA, AEE, JAXA e muitas empresas privadas do novo mercado comercial da indústria aeroespacial. A maxon consegue comandar missões científicas no espaço High-End-One-Shot, aplicações comerciais de alta qualidade no espaço com pequeno volume e, até, constelações novas de satélites espaciais com elevadas quantidades.


Lista de aplicações em que os atuadores maxon são usados:

Mecanismos de desenvolvimento e rotação

Rodas de inércia

Acionamentos para a suspensão cardânica

Comando de bombas e válvulas

Mecanismos de ativação e segurança

Robótica espacial

Acionamento e direção das rodas de rover

Mecanismo de foguetes

E muito mais

Desenvolvidos para as mais exigentes missões no espaço.

Adicionalmente a componentes standard fiáveis, o portfólio SpaceLab contém também soluções baseadas em especificações muito especiais de clientes. A maxon desenha, testa e produz internamente estas aplicações intensivas em termos de desenvolvimento, em sequências definidas de processos. Os nossos especialistas em espaço prestam auxílio na definição do âmbito de projeto, tendo em consideração a tecnologia, os custos e o tempo. Estão ao seu lado desde a fase de especificação até ao arranque da produção, e garantem a assistência de produto mais fiável do ramo espacial.

Exemplos de construções especiais:

Atuadores totalmente personalizados

Atuadores articulados

Interfaces especiais (p. ex., flange com encaixes)

Redimensionamento para cima ou para baixo, de acordo com os designs disponíveis

Inércia ampliada do rotor para rodas de inércia

Peso otimizado (p. ex., redutor de níveis)

Quando nada pode correr mal.

Seja em missão de apresentação em Marte ou no Space-Shuttle comercial, a fiabilidade dos componentes individuais é extremamente importante para todas as aplicações no espaço. Dado que os sistemas maxon acionam muitos componentes críticos para as missões, em que uma falha seria intolerável, fornecemos também motores com redundância elétrica para garantir a segurança de toda a missão. A maxon SpaceLab disponibiliza várias soluções consoante o requisito de redundância.

 

Especialistas empenhados no espaço.

Temos mais de 25 anos de experiência e um comprovado balanço de missões espaciais bem-sucedidas. Com base nesta experiência, os engenheiros da maxon SpaceLab desenvolveram uma gama própria de componentes padrão, que foi modificada em termos de materiais, processamento e métodos de teste.

Com base na vasta experiência da maxon no setor industrial, estes produtos foram qualificados para aplicações no espaço. Para protótipos e amostras funcionais, podemos, num primeiro momento, disponibilizar variantes industriais com custos mais baixos. Os nossos clientes beneficiam assim de uma fase de desenvolvimento nitidamente mais curta e de uma produção económica em grandes séries, o que permite reduzir os custos de lançamento de foguetes e satélites comerciais.

Acionamentos

As nossas recomendações de produtos para aplicações no espaço.

Motores sem escovas (EC)

EC 20 flat / EC 32 flat / EC 45 flat / EC-4pole 22 / EC-4pole 30 / EC 13 / EC 40 L

Os motores planos de produção automatizada da maxon são particularmente adequados para espaços limitados. Concebidos como rotores internos e externos, atingem velocidades de rotação até 20 000 rpm. Disponíveis com sensores Hall, sem sensor ou sem carcaça. 
Graças à tecnologia de enrolamento especial e aos ímanes de quatro polos, os acionamentos EC-4pole oferecem uma potência máxima por unidade de volume e peso. Apresentam um binário de retenção reduzido, um rendimento elevado e uma dinâmica de controlo superior.

A vida útil extremamente longa proporcionada pelos nossos motores EC comutados eletronicamente pode ser especialmente explorada com a utilização de rolamentos de esfera pré-tensionados. Oferecem uma excelente característica de binário, uma elevada potência e uma larga gama de velocidade. 

  • Quantidade reduzida de materiais aderentes selecionados com base na sua compatibilidade com o ambiente espacial, totalmente em aço inoxidável, uniões soldadas a laser.
  • Modificados para choques, vibrações, resistência à radiação e operação com reduzida desgaseificação no vácuo com temperaturas extremas.

Motores sem escovas (DC)

DCX 10 / DCX 14 / DCX 22 / DCX 32 / DCX 35

Os motores DCX maxon convencem pela sua densidade de binário e pelo seu funcionamento silencioso inigualáveis. Para a operação, basta uma ligação a uma bateria. Desta forma, não só poupa nos custos, como também reduz a massa/o volume da eletrónica de comando do motor. A construção robusta e o rotor não ferroso permitem um acionamento dinâmico para praticamente qualquer aplicação. Disponíveis com escovas de grafite ou de metais preciosos adequados para vácuo e outros componentes opcionais.

  • Quantidade reduzida de materiais aderentes selecionados com base na sua compatibilidade com o ambiente espacial, totalmente em aço inoxidável, uniões soldadas a laser.
  • Modificados para choques, vibrações, resistência à radiação e operação com reduzida desgaseificação no vácuo com temperaturas extremas.

GPX22_GPX32_2-stufig

Redutor

GP 10 / GPX UP14 / GPX 22 UP / GPX 32 UP / GPX 42 UP 

Os redutores planetários e as engrenagens de dentes retos estão exatamente adaptados aos nossos motores e são diretamente desenvolvidos na maxon. 


Os redutores GPX oferecem uma transmissão de potência elevada numa construção compacta. A construção modular e os degraus de escalamento são a base para uma solução à medida do cliente. As versões para o espaço oferecem uma fixação de gaiola à volta de cada estágio de redução com redutores planetários e rodas solares e , para assim providenciar uma segurança máxima contra falhas. 

  • Sem substâncias adesivas, totalmente em aço inoxidável.
  • Uniões soldadas a laser e moldadas a frio.
  • Modificado para choques, vibrações e operação com reduzida desgaseificação no vácuo com temperaturas extremas.

Sensores

ENC 13 / MR tipo M

Sensores robustos com grande precisão e elevada resolução dos sinais. A montagem está afinada aos motores e é realizada na maxon.

  • Número de impulsos: 2 impulsos (8 Quad-CPT)/32 impulsos (128 Quad-CPT).
  • Sensor redundante de 2 canais – Versão adaptada a uma utilização no espaço, desenvolvimento a partir das missões MER (rovers Marte Spirit e Opportunity).
  • Carcaça à prova de vibrações e choques, totalmente redundante eletricamente (dois circuitos isolados galvanicamente numa placa de circuito impresso).

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Travões

AB 22 / AB 32

A maxon fornece travões do binário de retenção passivos e travões eletromecânicos ativos para projetos da indústria aeroespacial. Os travões podem ser montados como módulo em várias combinações de acionamento e impedem a rotação contra cargas externas com o motor desligado. Em caso de falha de energia, podem também ser usados como mecanismo de paragem de emergência. 

  • Travão ativo de íman permanente de 22 mm / 32 mm.
  • Modificados para elevadas cargas de vibração e de choque.

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Documentação

Pacote de documentação.

Os nossos pacotes de documentação são pacotes pré-definidos para os clientes que ainda não têm especificações de projeto para controlos de qualidade adicionais ou documentação. O âmbito da nossa documentação ultrapassa o âmbito normal dos sistemas de acionamento industriais maxon e cumpre a norma padrão de hardware adaptada à utilização no espaço.

O âmbito inclui:  

Criação de uma gestão de projetos para a monitorização da produção e o serviço ao cliente

Criação de planos de processos de produção até ao nível dos módulos com vista ao acompanhamento da produção

Desenho de interfaces (ICD)

Ficheiro STEP do espaço do atuador

Dados técnicos com especificações detalhadas sobre os parâmetros elétricos, térmicos e de potência e a massa

Lista de materiais (DML) e lista de processos (DPL)

Certificado de Conformidade (CoC)

Teste de amostras iniciais (FAI) segundo a norma VDA 2.5 ou EN 9102

Testes de aceitação definidos (ATP)

Montagem final do atuador na sala limpa classe ISO 8

Contacto

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Entre em contacto connosco para mais informações, para o âmbito detalhado e para preços. 

Teste

Condições extremas.

Os acionamentos de precisão que partem para o espaço têm de demonstrar a sua compatibilidade com as condições ambientais do espaço. Os produtos maxon SpaceLab cumprem as expectativas do setor e são testados em laboratório próprio, de acordo com os seguintes fatores. 

Intervalo ampliado de temperaturas

Temperatura ambiente de -70 °C até +125 °C.

Pressão

Atmosfera de alto vácuo.

Vibração

Oscilações aleatórias e sinusoidais.

Choque

Em cada um dos três eixos ortogonais.

Gravitação

A operação em qualquer orientação e em qualquer campo de gravidade entre 0 e 9,8 ms-2.

Vácuo

Operação e armazenamento em vácuo em combinação com a temperatura.

Radiação

Dose de ionização total (TID) de acordo com a especificação básica ESCC 22900.

Blogue corporativo

Histórias de sucesso

Seja em missões de exploração da NASA, em satélites de telecomunicações ou em projetos comerciais de empresas privadas da indústria aeroespacial, os componentes da maxon estão a bordo de muitas missões que partem do planeta Terra para o espaço. 
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Ingenuity drive.tech 1500X1000maxon Story

O Ingenuity faz história

Os fãs do espaço estão entusiasmados: o helicóptero Ingenuity da NASA completou com sucesso o seu voo pioneiro em Marte. É a primeira vez na história dos voos espaciais não tripulados que um aparelho voa de forma controlada noutro planeta — alimentado por motores de DC que foram modificados para este desafio.
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Perseverance Cameramaxon Story

À procura de sinais de vida em Marte

Marte já teve água em estado líquido e uma atmosfera — será que também houve vida? Para responder a esta questão fundamental, a NASA envia o rover Perseverance, um robô de uma complexidade sem igual.
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Mars Helicopter Labmaxon Story

“Obteremos dados incrivelmente valiosos”

Pela primeira vez, um helicóptero irá descolar da superfície de Marte. O engenheiro espacial Matt Keennon explica como esta missão impossível se tornou realidade.
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Catálogo Space

Desenvolvimento de acionamentos para perfurações e recolhas de amostras em Marte.

Para apoiar clientes da indústria aeroespacial, a maxon criou em 2020 um grupo especializado na indústria aeroespacial. O maxon SpaceLab oferece serviços otimizados para aplicações no espaço. O catálogo Space apresenta uma seleção de soluções fiáveis para aplicações exigentes em ambientes espaciais. Centra-se em produtos que têm uma longa tradição no espaço.

Destaque

À procura de vida no espaço.

A NASA anunciou que o próximo destino no nosso sistema solar vai ser a Titã. Para impulsionar a procura de elementos químicos de vida, a Mission Dragonfly vai efetuar várias missões para recolher amostras da lua glaciar de Saturno. A Dragonfly arrancará em 2026 e chegará à Titã em 2034. 

White paper

Marte 2020: do COTS ao acionamento para rover.

O White Paper em inglês “Mars 2020 maxon Commercial Motor Development from Commercial-Off-the-Shelf to Flight-Qualified Motors, Gearboxes, and Detent Brakes: Overcoming Issues and Lessons Learned” foi publicado em colaboração com a JPL no âmbito do 45.º Aerospace Mechanisms Symposium da NASA e apresenta um resumo dos resultados do desenvolvimento de acionamentos para o Mars Rover Perseverance. 

Foi publicado no âmbito do 45.º Aerospace Mechanims Symposium da NASA em língua inglesa. 

Perguntas mais frequentes

  • Qual é a diferença de peças de acionamento adaptadas a uma utilização no espaço em comparação com o padrão da indústria?

    O design dos nossos componentes de acionamento alterados para o espaço já foi utilizado em projetos no espaço, pelo que já tem experiência espacial. Todos os produtos do catálogo Space foram submetidos a testes num programa de qualificação a nível de testes ambientais no espaço. Em termos de construção, os produtos do catálogo Space foram alterados para as especificações normais da indústria aeronáutica, e os produtos foram concebidos com maior robustez.

  • Os acionamentos industriais da maxon são também adequados para a indústria aeroespacial?

    Os nossos acionamentos industriais não são testados de acordo com padrões da indústria aeroespacial e o grau de alterações é limitado. Recomendamos a utilização de produtos padrão industriais apenas para criação de protótipos ligados à Terra. Os motores industriais apresentam parâmetros elétricos semelhantes aos sistemas de acionamento adequados a aplicações no espaço. Tenha em atenção que não oferecemos assistência especial para acionamentos industriais utilizados no espaço.

  • A maxon consegue também disponibilizar a documentação necessária para a nova aplicação no espaço?

    Sim. Conseguimos oferecer um pacote de documentação adicional para todos os produtos do portfólio maxon SpaceLab.

  • A maxon tem um comando qualificado para a indústria aeroespacial?

    Não, até agora não. No entanto, a maxon SpaceLab está atualmente a cooperar com parceiros que o fornecem. Entre em contacto connosco para mais informações.

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Os nossos engenheiros SpaceLab terão todo o gosto em ajudar.