AEInnova
Entwicklung einer kritischen Komponente für selbstversorgende drahtlose Sensoren
Protolabs hat in Zusammenarbeit mit AEInnova den Prototyp eines Gehäuses für einen selbstversorgenden drahtlosen Sensor entwickelt, der die Wärme der Maschine, die er überwacht, als thermoelektrische Energiequelle für sich selbst nutzt. Das bedeutet, dass das Gehäuse sowohl die Wärme zur Stromversorgung leiten als auch die im Gehäuse untergebrachte Elektronik schützen muss.
Derzeit prüft das Unternehmen 18 Testgeräte aus seiner InduEye-Produktreihe und hat Protolabs damit beauftragt einen maßgeschneiderten Prototyp zu entwickeln
In einem Gespräch über das Produkt sagte David Comellas, CEO von AEInnova: „Die Anforderung an den Prototyp war, dass er qualitativ dem endgültigen Industriedesign entspricht oder es sogar übertrifft. Zudem mussten wir ihn rechtzeitig liefern, und zwar so, dass er in Serie produziert werden kann. Viele Zulieferer konnten nicht mit einer zufriedenstellenden Lösung dienen. Protolabs hat uns sehr positiv überrascht. Die unkomplizierte Zusammenarbeit, die Zuverlässigkeit, das konstruktive Feedback und schließlich das hervorragende Ergebnis, haben uns rundum überzeugt.“
In Hinblick auf die Entwicklung erklärte Manuel Blanche, Account Manager bei Protolabs Europe: „Wir haben unsere technische Unterstützung angeboten und ihnen mit Verbesserungen und Empfehlungen zur Geometrie der Teile und den am besten geeigneten Materialien unter die Arme gegriffen.”
Das Teil, das das Unternehmen benötigte, hat eine abgerundete Form und ist an der Unterseite leicht verjüngt, damit es die Wärme gut ableiten kann. Zudem erleichtert ein Metalleinsatz sowohl die Anbringung als auch die Wärmeübertragung. Das Kunststoffteil wurde im Kunststoffspritzgussverfahren gefertigt. Dabei kam PPS+GF40 (Polyphenylensulfid mit 40 % Glasfasern) zum Einsatz. Der Metalleinsatz hingegen wurde mittels CNC-Bearbeitung gefertigt und anschließend in das Werkzeug eingefügt, um ihn für das endgültige Teil zu überspritzen.
Für dieses Projekt hat Protolabs erstmals dieses kombinierte Verfahren angewendet. „Normalerweise schicken uns die Kunden ihre eigenen Einsätze, und wir überspritzen das bearbeitete Teil mit einem Kunststoff. Im Fall von AEInnova haben wir uns jedoch entschieden, den Einsatz nach dem Entwurf, den uns der Kunde geschickt hatte, selbst anzufertigen. Daraufhin haben wir diesen Service, welcher die beiden kombinierten Verfahren enthält, in unser Standardangebot aufgenommen“, so Blanche.
Umgang mit extremen Bedingungen
Die Prototypen werden nun in realen Industrieumgebungen auf Funktionalität und Langlebigkeit getestet. Sie müssen nicht nur den hohen Temperaturen der Maschinen standhalten, sondern auch den vielfältigen widrigen Bedingungen in der Industrie. „Unsere Geräte sind für den Außeneinsatz konzipiert und müssen daher sowohl vor Witterungs- und Klimaeinflüssen als auch vor Staub, Schmutz, chemischen Einwirkungen, Feuchtigkeit und den Vibrationen der Maschine geschützt sein", betont Comellas.
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Das Elektronikgehäuse für InduEye entwerfen und einen Prototyp anfertigen. Der drahtlose Sensor wird durch Restwärme mit Strom versorgt. Das Gehäuse muss daher bestimmte geometrische Vorgaben erfüllen, die Elektronik schützen und zudem die Wärme leiten, um als thermoelektrische Stromquelle zu dienen.
Protolabs stellte das von AEInnova spezifizierte Teil her: Es sollte langlebig, für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen nach ATEX geeignet, sowie beständig gegen hohe Temperaturen, Chemikalien und hohe mechanische Kräfte sein. Der Metalleinsatz für den Sockel wurde im CNC-Bearbeitungsverfahren hergestellt. Anschließend verwendete Protolabs ihn als Einsatz für den Kunststoffspritzguss, um die fertigen Prototypen zu erstellen. Der gesamte Prozess folgte einem engen Zeitplan.
AEInnova testet InduEye derzeit in realen Industrieumgebungen, um zu bewerten, wie effektiv und funktionsstark es ist. Anschließend geht das Unternehmen damit in die Massenproduktion. Seine Zielgruppe sind große Industrieunternehmen. InduEye wird Unternehmen dabei helfen, energieeffizienter zu werden und ihre Prozesse ökologisch nachhaltig zu gestalten. |
Die laufenden Tests des Prototyp-Gehäuses für den InduEye werden zeigen, welche Modifikationen vor der Serienreife noch erforderlich sind. Wenn das Produkt fertiggestellt ist, bringt AEInnova es für Industrieanlagen, wie Ölraffinerien und große Chemieanlagen, auf den Markt.
Das Unternehmen möchte wachsen und sich in seinem Sektor als Marktführer positionieren. Europäische Fördermittel unterstützen die Nutzung von Restwärme für die Stromversorgung von Geräten, daher war der Aufbau langfristiger Beziehungen zu Zulieferern, wie beispielsweise Protolabs, von entscheidender Bedeutung.
Zur Partnerschaft mit Protolabs sagte Andrés Ibáñez, Manager der Abteilung für Maschinenbau bei AEInnova:
„Die Qualität des Endprodukts hat uns überrascht: Es erfüllte alle unsere Anforderungen und hob sich deutlich positiv von den Produkten anderer Unternehmen ab. AEInnova hat eine beeindruckende Expertise bezüglich der vom Unternehmen angebotenen Produkte und Dienstleistungen und kann den Kunden optimale Möglichkeiten in puncto Herstellung und Design bieten. Wir haben während des gesamten Prozesses sehr gut Hand in Hand gearbeitet.“
Insbesondere betont das Unternehmen die hilfreichen Tipps, die exzellente Beratung und die schnelle Reaktionszeit, wodurch sich Protolabs so erfreulich von den Wettbewerbern unterscheidet. Darüber hinaus entdeckten sie, dass die Online-Angebotsplattform von Protolabs es ihnen ermöglichte, den Preis für die Teile schon vorab zu berechnen und Empfehlungen für die Fertigung zu erhalten. Auf dieser Grundlage konnten sie ihr Design optimieren und Fehlerquellen eliminieren.
Der InduEye Sensor wird derzeit weiterentwickelt, um den Platzbedarf der Elektronik zu verringern, die in entsprechend kleineren Gehäusen untergebracht werden soll. Auch hier ist eine Entwicklungszusammenarbeit mit Protolabs geplant.
