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IV. FST 10e: Manufatura de Cablagem & PCBs

IV. FST 10e: Manufatura de Cablagem & PCBs

Manufatura de Cablagem:

A cablagem é a parte integral do sistema de eletrónica dos nossos protótipos. A manufatura deste sistema começou no papel, onde cada ligação, condutor usado e outros componentes foram projetados. A cablagem foi depois desenhada em CAD (Computer Aided Design) para estimar o tamanho de cada cabo de modo a que a manufatura fosse o mais eficiente possível e para evitar desperdício de material. Além disso, permitiu-nos começar a manufatura da cablagem com confiança sem a necessidade de um chassis construído.

Para ajudar na montagem da cablagem foram usadas tábuas de madeira com o desenho técnico do respetivo cabo por cima. Suportes embutidos na madeira ajudaram a manter a forma dos cabos quando estes são dispostos por cima dos desenhos técnicos.

Nesta fase da manufatura os cabos foram cortados à medida, cravaram-se contactos e aplicaram-se os pormenores finais como kapton tape, manga e boots. De maneira a evitar erros antes dos cabos serem finalizados, uma segunda pessoa realizava uma última inspeção visual para garantir que a manufatura do cabo estava de acordo com os padrões praticados pela equipa.

Uma bancada de testes composta por todos os módulos eletrónicos existentes no carro permite a testagem de cada cabo antes de ser integrado no protótipo. Desta maneira, algum problema derivado do processo de manufatura é despistado e corrigido de antemão.

Manufatura de PCBs:

O sistema eletrónico da equipa conta com 26 módulos totalmente desenvolvidos in house.  A equipa desenvolveu a sua própria eletrónica o que permitiu ter grande flexibilidade em termos de integração e funcionalidades. Contudo, algo que não é garantido à priori é fiabilidade. Dado que uma das fontes de problemas mais recorrentes nos sistemas eletrónicos do carro está relacionada com a fraca qualidade ou descuido na montagem de cada módulo, a manufatura dos mesmos é um momento crítico e dos mais importantes no desenvolvimento destes sistemas ao longo do ano.

O processo de fabrico de cada circuito impresso (PCB) começou com a encomenda num fabricante especializado. Tipicamente este processo demora entre 1 a 2 semanas e durante o ano foram encomendados entre 100 e 200 unidades de PCBs, algumas serviram como protótipos e outras como produtos finais que foram colocadas no carro para competir.

Algumas das placas de circuito impresso tem até 260 componentes, pelo que a sua montagem foi um processo demorado. No fim da montagem foi efetuada uma inspeção visual por um membro que não soldou as PCBs para tentar despistar algum erro de soldadura que fosse facilmente resolvido. Todos os circuitos passaram por uma checklist para averiguar o correto funcionamento das placas e despistar erros como soldadura de componentes errados entre outros problemas comuns. Por fim, todos os módulos foram instalados na bancada de testes de eletrónica para testar funcionalidades como comunicação com outros módulos e o funcionamento de alto nível para verificar se os módulos estavam prontos para serem integrados no FST 10e. 

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