製造はより賢く,より難しくない: LiDAR センサーのハウジングの転換例
精密なCNC加工が 高性能LiDARセンサーの快速プロトタイプ作成に 役立った方法
プロジェクト概要
| 情報 | 詳細 |
| 産業 | 自動運転システム/環境マッピング |
| 製品 | リダールセンサーハウジング (プロトタイプ) |
| 課題 | 複合的な半円形スキャニングアパルチャー,精密なマウント機能,熱管理,EMIシールド要件 |
| プロセス | 5軸のCNCターニング/フリーシング |
| 材料 | アルミ6061-T6 (強度重量比高,熱伝導性が優れた) |
| 表面処理 | ハードアノジス (タイプIII),化学フィルム (アロジン) |
| 量 | 1 (機能プロトタイプ) |
| リード タイム | 8 営業日 |
顧客と製品について
顧客は 自動運転産業用車両のための 先進的な環境マッピングシステムを 開発する革新的なスタートアップです製造パートナーに 次の世代の LiDAR センサーのプロトタイプを 製造し フィールドテストや投資家のデモを 必要としました.
住まいの必要性
- 広角レーザー発射と受信のための 270° オープンリング設計
- 光学部品の精密マウント表面 (±0.025mmの許容度)
- 内部電子機器からの熱消耗のための熱管理機能
- EMI/RFIシールドによる信号完全性の互換性
- 産業用環境密封 (IP67相当)
正しい 製造 方法 を 選ぶ
複雑なジオメトリを持つこのプロトタイプハウジングでは,いくつかの製造方法が検討されました.
3Dプリンティング (金属):複雑な形状を生産できるが,光学マウント機能の精度が不足し,重要な後処理が必要だった.
伝統的な加工:複数のセットアップが必要で 誤差のリスクと リードタイムが増加します
5軸のCNCターニング/フリーシング:単一のセットアップで完全な加工が可能で,回転とプリズマの両方の機能を効率的に生産しながら,重要な許容量を維持します.
なぜ5軸MNCが選択されたのか:
シングルセットアップ生産: 精度を保証する,再配置なしですべての機能を完了
優れた表面品質: 環境密封のために必要な仕上げを達成
材料 特性: アルミ 6061 は 理想 的 な 熱 特性 や 機械 特性 を 備える
迅速な対応 8日間の配達が積極的な開発スケジュールに一致
住宅製造における主要な課題と解決策
1半円形開口精度
課題: 270° の オープン リング 構造 に 関する 正確 な 半径 と 表面 仕上げ を 維持 する
解決法: 単行作業で5軸加工に完全なアクセスを可能にするカスタム固定装置の設計
2熱管理の統合
課題: 構造的整合性を損なうことなく,熱消散機能を組み込む
解決策:
- 最適化されたフィンの設計: 最大表面面積のために異なる厚さの機械冷却フィンを
- 統合された熱インターフェイス: 内部部品との最適な接触のために精密加工された平らさ
3多機能ベースセクション
課題:最小限のスペースで複数のインターフェースタイプを統合する
- 電源コネクタポート
- データ転送インターフェイス (イーサネット,USB-C)
- 内部PCBのマウントポイント
- 環境保護の密封面
解決策:
- カスタムツール: 複雑なポート加工用のマイクロツール
- 連続作業: 生産中に構造安定性を維持するための戦略的な加工順序
4表面処理の互換性
課題: 環境保護とEMI遮蔽の要件の両方を満たす
解決策:
- ハードアノジス: 耐腐蝕性と耐久性のある表面
- 選択マスキング: 処理中に重要なマウント表面を保護する
- 導電インターフェースの準備: 表面処理の互換性
品質の検証とテスト
試作機のみであったにも関わらず 厳格な検証を受けました
- サイズ確認:
- CMM 検査
- 複雑な曲線の光学スキャン
機能試験:
- オプティカルコンポーネントのフィットチェック
- 熱サイクル試験 (−20°C~+65°C)
- IP67試験の予備検証
表面品質分析
- 密封面の粗さ測定
- コーティング厚さの検証
顧客からのフィードバックと将来のアプリケーション
試作機は顧客の期待を上回りました
- すべての内部部品と完璧な初回フィット
- 現地試験における優れた熱性能
- 投資家に成功裏に示し 次の資金調達を保証
顧客は次の点について議論を開始しました
- 製造向け設計 (DFM) の最適化
- 広範囲のフィールド試験のための小量生産 (50-100台)
- 類似のプラットフォーム設計を使用する追加のセンサー変種
