SLA 3D-TISK Z NAPREDNIMI MATERIALI

Prototipi so izvrstni izdelki za preizkus ergonomičnosti in izgleda. Če pa za 3D-tisk prototipov uporabimo napredne materiale in tehnologijo, lahko bodoči izdelek stestiramo tudi s strani mehanskih lastnosti materialov. Mi vam lahko ponudimo 3D-tisk z več naprednimi materiali. Med njimi je materia, ki pod obremenitvijo prenese +280°C visoko temperaturo. Potem so tu še fleksibilni gumi podoben material in smola, katero natisnemo v polipropilenu podoben material. Na spodnjih slikah sta natisnjena izdelka, ki imata mehanske lastnosti podobne ABS plastiki. V tem primeru smo ju uporabili za izdelavo mehkih čeljusti za CNC rezkalni stroj, ter za preizkus ergonomičnosti in trdnosti pri izdelavi ročice. Za dosego natančno določenih lastnosti zgoraj omenjenih materialov, se izdelek po končanem 3D tisku še dodatno poboljša pod 405nm UV svetlobo.

NATANČEN SLA 3D TISK MAJHNIH DELOV

Včasih izdelamo prototipe, ki so manjših dimenzij in s podrobnimi detajli. V takih primerih uporabimo SLA 3D tiskalnik in če je potrebno izdelek natisnemo z ločljivostjo 0,025mm. To pomeni, da je vsak vertikalni milimeter 3D printa “sestavljen” iz 40 slojev. Pri tej resoluciji posameznih slojev s prostim očesom ne vidimo.

Primer takšnega tiska je konektor na spodnjih slikah.

 

NEANDERTALČEVA PIŠČAL – NAJSTAREJŠE ZNANO GLASBILO NA SVETU

3D-tisk omogoča izdelavo izdelkov brez dodatnih stroškov, kot so na primer orodja za brizganje plastike. Ker gre za tehnologijo dodajanja materiala in se izdelek tiska sloj po sloj, se te sloje, če dobro pogledamo, vidi. Za preizkus funkcionalnosti prototipa to v večini primerov ne predstavlja dodatnih problemov. Včasih pa si stranka zaželi, da bi bil izdelek čimbolj podoben originalu, zato ga je treba dodatno brusiti, polirati in barvati. Lep primer tako narejenega izdelka je replika neandertalčeve piščali.

Gre za najstarejše odkrito glasbilo na svetu. Piščal je izdelal neandertalec iz kosti mladiča jamskega medveda, odkrili pa so jo leta 1995 v jami Divje babe pod Šebreljsko planoto. Ta košček naše dragocene zgodovine ponosno izdelujemo za Narodni muzej Slovenije, kjer repliko piščali lahko tudi kupite kot spominek.

Več o piščali si lahko preberete tu (spletna stran NMS).

ZAŠČITNI POKROVČKI ZA MANJ KOT 0,50€/KOS

Za zaščito prednje strani izdelka smo za stranko razvili platično zaščito. Zaščitni pokrovček (80mmx65mmx23mm) se pred pakiranjem v kartonasto škatlo natakne na izdelek in tako omeji gibanje izdelka po škatli, ter poskrbi za zaščito občutljivih izpostavljenih delov na sprednji strani. Na sliki se vidi šest različnih pokrovčkov iz različnih faz razvoja. V tem primeru gre za manjše serije (200-300 kos/mesec), katere z našimi 3D-tiskalniki natisnemo v malo več kot 24 urah, prodamo pa jih za manj kot 0,50€/kos. Zelo lep primer, kako se lahko 3D-tisk uporablja tudi za manjše serije, saj ni potrebe po izdelavi dragih orodij za brizganje plastike, sama cena izdelka pa še vedno ni tako zelo visoka. Seveda gre tu za 3D-tisk z zelo grobimi nastavitvami in pokrovčki niso ravno estetsko lepi, ker pa se po odprtju embalaže in razpakiranju zavržejo, to niti ni pomembno.

 

OHIŠJA ZA KRMILNO ENOTO

FFF tehnologija 3D-tiska je zaradi cenovne dostopnosti materiala zelo primerna za izdelavo raznih ohišij za elektroniko. Prednost uporabe natisnjenih ohišij je, da jih popolnoma prilagodimo komponentam v notranjosti. Elektronik, ki bo v ohišje postavljal elektroniko, bo imel tako precej olajšano delo. Poleg tega, lahko na prednjo stran s kombinacijo različnih barv natisnemo razne oznake in napise, kateri postanejo del ohišja in so tako bistveno obstojnejši kot razne nalepke. V primeru, da bo ohišje podvrženo vplivom okolice, lahko med škatlo in pokrov dodamo tesnilo. Tudi tesnilo je lahko natisnjeno in sicer z fleksibilnim materialom.

 

PRIKLJUČNA ENOTA ZA ELEKTRIČNE POVEZAVE

Zaradi kompleksnosti povezav vodnikov pri strojegradnji in zaradi napak, se katerimi se je nenehno soočala med vzdrževanjem, je stranka želela uvesti izboljšavo. Razviti je želela enoto, ki vsebuje priključne sponke ali konektorje ter vse mostičke in električne povezave, na katere se priklopijo samo vodniki.

Za še enostavnejšo uporabo so priključki za vodnike razporejeni v skupine. Na podlagi pogovora in električne vezalne sheme smo pripravili 3D-model v programu CAD ter s 3D-tiskalnikom natisnili prve poenostavljene različice (nedelujočih) prototipov. Nekatere od teh uporabljajo konektorje, druge priključne sponke z vijakom. Stranka bo prototipe preizkusila; če bo kateri izmed njih ustrezen, bomo v naslednjim koraku izdelali delujoč prototip z vsemi električnimi povezavami v notranjosti.

KRMILNA ENOTA ZA 64 MINI ELEKTRO MOTORČKOV

Krmilna enota na spodnji sliki upravlja s 64 elektromotorčki. Naprava deluje na baterijo, ki se polni s standardom USB-polnilcem za telefone. Srce naprave je razvojna plošča Arduino nano, ki pošilja signale na gonilnike, ti pa nato poganjajo motorčke. Napravo se upravlja prek pametnega telefona z aplikacijo, ki deluje v operacijskem sistemu Android, in se brezžično poveže z napravo prek vmesnika Bluetooth. Ker bo krmilna enota vstavljena v zelo omejen prostor, standardna ohišja ne pridejo v poštev. Zato smo s 3D-tiskalnikom razvili in izdelali ohišje ter nosilce in tako poskrbeli, da so vse komponente na ustreznem mestu.

V sklopu tega projekta smo v 3D Solutions poleg izdelave mehanskih delov, izbrali in nabavili vse elektronske sestavne dele, sprogramirali mikrokontroler in izdelali aplikacijo, ki deluje v sitemu Android. Krmilna enota je le del inovacije, izdelali smo namreč prototip celotne naprave, ki je tu zaradi zaščite intelektualne lastnine ne moremo v celoti predstaviti. Med razvojem in izdelavo prototipa smo posneli precej fotografij in posnetkov, ki jih bo stranka uporabila za promocijo na platformi Kickstarter (povezavo do kampanje bomo objavili tudi na svoji strani).

POKROVČKI ZA ZAŠČITO PREDELA IZDELKA V PROIZVODNEM PROCESU BARVANJA

Stranka je za optimizacijo proizvodnega procesa barvanja potrebovala enostavno rešitev, s katero bi nadomestila zamudno ščitenje polizdelkov s samolepilnim trakom. Razvili so orodje, v katero se vstavijo zaščitni pokrovčki za enkratno uporabo. Izdelek se namesti na pnevmatski cilinder, ki pokrovček pritisne in prilagodi polizdelku. Postopek struženja za izdelavo teh pokrovčkov ni prišel v poštev, saj bi nastalo preveč odpadnega materiala. Rešitev je bila 3D-tisk.

Za ta izdelek smo izbrali material PET, ki je ravno prav elastičen, da se z minimalnim pritiskom lepo prilagodi izdelku. Obenem se med postopkom barvanja segreje na ravno pravo temperaturo, da zadrži obliko ter izdelka med odstranjevanjem ne umaže.

Pomembno je tudi, da izbrani material omogoča 3D-tisk minimalne debeline stene s čim večjo hitrostjo tiskanja. Tako smo v tem primeru z izbiro pravega materiala in optimizacijo parametrov za 3D-tisk ustvarili izdelek, ki je izdelan dovolj hitro, da je cenovno sprejemljiv za naročnika in za nas. Pokrovčki se po enkratni uporabi sicer zavržejo, vendar njihova uporaba pri stranki bistveno poenostavi in pospeši proizvodni proces.

IZDELAVA REPLIKE SPOMENIKA V POMANJŠANEM MERILU

Osnovni šoli smo pomagali pri projektu Turizmu pomaga lastna glava. Za promocijo turizma so med drugim potrebovali izdelek, ki bi ga lahko prodajali kot spominek. Izbrali so spomenik posvečen ženskam na območju Gore nad Ajdovščino.

Izvedli smo postopek 3D-skeniranja spomenika, posnetek programsko obdelali in ga pripravili za 3D-tisk. Natisnili smo ga s kompozitnim materialom, ki vsebuje drobne delce brona.

Kipce smo nato še zbrusili in spolirali, s čimer smo ustvarili kovinski videz. Ker je spomenik postavljen na kamnito ploščo, smo tudi svoje kipce pritrdili na kamne ustreznih velikosti in oblik.

IZDELAVA ZAŠČITNEGA POKROVČKA ZA KONEKTOR

Stranka, s katero sodelujemo pri razvoju namenskega konektorja, je ugotovila, da bo treba konektor v določenih pogojih dodatno začasno zaščititi. Prejeli smo e-sporočilo:

 

Po nekaj poskusih smo izdelali pokrovček, ki se enostavno zapira in odpira. Poleg tega ima enostavno geometrijo brez kompleksnih oblik, kar bo zelo pocenilo kalup za brizganje plastike.

Čez noč bomo natisnili še 20 kosov in jih naslednji dan prek ponudnika hitre pošte DHL poslali stranki v tujino. Pojutrišnjem bo stranka lahko že preizkusila funkcionalnost svoje nove ideje na terenu. Dostopnost sodobnih tehnologij nam omogoča izjemno hiter in učinkovit razvoj. Od ideje med krtačenjem zob do prve serije delujočih prototipov v manj kot enem tednu.