ドローン用マグネシウム合金モーターアーム：5軸加工により重量を28%軽減し、航続時間を満たす

顧客の背景

長時間飛行可能な測量ドローンを開発中の産業用ドローン製造会社で、重量に非常に敏感である。元のモーターアームはアルミニウム合金のCNC加工品で、重さ42gであり、航続時間を向上させるために30g以下に軽減する必要があった。

課題

• 材料変更：マグネシウム合金（AZ91D）に変更し、アルミニウム合金よりも約35%軽量化したが、加工が難しく（燃えやすい、変形しやすい）
• 薄肉構造：モーターアームをスカスカな薄肉構造（最も薄い部分は1.2mm）に設計しなければならず、同時に十分な剛性を確保する必要がある
• 表面保護：マグネシウム合金は腐食しやすいため、微放電酸化処理や化学酸化処理が必要

解決策

• プロセス最適化：5軸CNC加工を使用し、専用のマグネシウム合金用切削油と圧縮空気冷却を採用し、燃焼を防ぐ。工具パスを最適化し、層状切削により変形を減少させる
• 後処理：微放電酸化（MAO）、膜厚15μm、塩水噴霧試験96時間耐性
• サンプル検証：まず2つの部品を加工して組み立ておよび強度試験を行い、確認後に大量生産を行う

結果

• 最終的なモーターアームの重量は28gで、元のアルミニウム合金の設計より33%軽量化（顧客の要求は30g以内）
• 強度試験：20N·mのトルクをかけて亀裂が発生しない。ドローン飛行の要件を満たす
• 航続時間が32分から41分に向上し、製品の競争力が大幅に向上
• 顧客はその後、マグネシウム合金の雲台支架なども当社に委託した

「億銳達はマグネシウム合金の加工問題を克服し、我々のドローン軽量化の重要な目標を実現してくれました。」