Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Desafio Manufacturing Grand Tech da Virginia Tech

No semestre de primavera de 2014, a Virginia Tech sediou uma competição extracurricular em toda a universidade que desafiou os alunos a projetar e fabricar veículos aéreos e terrestres impressos totalmente em 3D. O contexto da competição guiado pela visão compartilhada do Departamento de Defesa de implantação antecipada de sistemas de Additive Manufacturing (AM) para fornecer produção ágil de peças no local e redução da complexidade da cadeia de suprimentos. Especificamente, o objetivo da competição era construir um veículo terrestre ou aéreo operacional, remotamente pilotado, feito inteiramente via impressão 3-D (e um kit eletrônico padronizado), que permitiria que futuros engenheiros militares ou civis implantassem veículos remotamente pilotados em campo de batalha ou austeras condições ambientais, como o local de um desastre natural para procurar sobreviventes ou realizar missões de reconhecimento.

A competição foi organizada pelo Laboratório DRAAMS da Virginia Tech e pelo Laboratório de Mecatrônica e pelo VT-ARC. Foi apoiado pelo Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea, o Exército Rapid Equipping Force; doações de materiais vieram da Robotic Research, 3D Systems e Stratasys. Informações adicionais sobre a competição podem ser encontradas aqui: https://www.eng.vt.edu/news/virginia-tech-hosting-debut-student-competition-design-3-d-printed-aircraft-ground-vehicles e aqui: http://www.vtnews.vt.edu/articles/2014/05/051314-engineering-3dprintvehiclemcompetition.html

Mais de 200 estudantes (mais de 70 equipes) participaram desse desafio extracurricular. 36 projetos completos de veículos foram apresentados na revisão de projeto de médio prazo. Guiados por um painel externo de juízes da AFOSR, Army, NASA, SBA e TechShop, 14 projetos de veículos (7 de ar e solo) foram selecionados para o dia da competição final.

Os veículos terrestres foram encarregados de navegar em uma pista de obstáculos com pequenos túneis, rampas, campo de escombros e um labirinto que exigia curvas apertadas. Os participantes foram obrigados a navegar esses obstáculos e tirar fotos com sua câmera on-board wifi em 4 waypoints. Da mesma forma, os veículos aéreos navegaram em um curso que exigia que eles visualizassem 4 waypoints. Cada alvo era obscurecido por obstáculos que exigiam que o piloto voasse perto de uma janela, por cima de um muro alto, sob um vão baixo, por cima de um poço, e pairava perto do nível do solo. Todos os veículos também foram desafiados a transportar cargas adicionais durante suas corridas.

As inscrições dos participantes foram julgadas não apenas pelo desempenho; a maioria de suas pontuações finais baseou-se no uso efetivo dos princípios de “Projeto para Manufatura Aditiva”, como tempo mínimo de impressão, tempo mínimo de montagem, uso mínimo de componentes impressos não 3D e consumo mínimo de material. $ 3.000 foram concedidos ao time de primeiro colocado nas competições aéreas e terrestres. Prêmios adicionais foram concedidos nas categorias de "menor tempo de construção", "melhor uso de manufatura aditiva" e "melhor desempenho".

Todos os 14 veículos finais foram feitos completamente via Impressão 3D - além de alguns zip-ties / velcro (para segurar alguns componentes eletrônicos) e rodas / bandas de rodagem, não havia peças impressas em 3D nos desenhos finais. Vídeos das 6 equipes colocadas (1st, 2nde 3rd em competições aéreas e terrestres) são encontradas aqui.

A equipe vencedora, “Team Lobstrosity” (Earl Campaigne, Philip Lambert e Logan Sturm), utilizou uma nova abordagem “inspirada nos origamis”, na qual os componentes de seus veículos são impressos para minimizar o tempo de construção. As peças, que possuem dobradiças integradas, podem ser rapidamente dobradas na forma após a impressão. Nenhuma peça na bandeja de construção é mais alta do que 9 mm, o que permite que todo o helicóptero quad seja impresso em menos de 3,5 horas (através de uma impressão Objet Connex 350 no modo de alta velocidade). Um rolo de destaque de seu design (com impressão de lapso de tempo, montagem de helicóptero e vôo) pode ser visto abaixo

Embora a avaliação dos ganhos de aprendizado dos alunos com a competição ainda esteja em andamento, os participantes relataram uma melhora significativa em suas habilidades de CAD, Impressão 3D e processo de design. A Virginia Tech e a VT-ARC estão planejando expandir esta competição para várias universidades no próximo ano.

Ação

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