Ekologická výroba dizajnových slnečných okuliarov Konopnica pomocou sériovej 3D tlače
Aditívna technológia SAF umožňuje sériovú výrobu finálnych produktov. Túto prednosť využila slovenská firma Konopnica, ktorá chcela vytvoriť kvalitné a jedinečné slnečné brýle. Aktívne sme tejto spoločnosti pomáhali s celým procesom výroby, od prvotného nápadu až po výsledný produkt.
Slovenská spoločnosť Konopnica ponúka od začiatku svojej existencie prípravky z konope siateho. „Využitie tejto rastliny v kuchyni, kozmetike či textile je ľuďom dobre známe, ale svoj potenciál dokazuje aj v nových odvetviach, ako napríklad v stavebníctve pri výrobe konopného betónu, v oblasti materiálových technológií pri náhrade umelej hmoty a dokonca aj v energetike a automobilovom priemysle pri výrobe autobatérií,“ vysvetľuje zakladateľ.
V spoločnosti Konopnica si priali využiť konope aj pri výrobe slnečných okuliarov pomocou 3D tlače, lenže čoskoro zistili, že by zvolený materiál nespĺňal požiadavky na teplotnú odolnosť, pružnosť a hmotnosť. Preto sme po dôkladnom zvážení všetkých materiálových aspektov zmenili pôvodne zamýšľaný PLA filament na polyamid PA11, ktorý sa vyrába z rastlinného ricínového oleja. Tento materiál je tepelne odolný až do 150 ° C, je pružný, ľahký a vhodný na kontakt s pokožkou, takže spĺňa všetky požiadavky.
Spolupráca s tímom MCAE bola viac ako nadštandardná. Obchodník nám najskôr vysvetlil možnosti aditívnych technológií a potom sme sa stretli s inžiniermi v Kuřimi, ktorí nám ukázali samotné stroje a predstavili 3D tlačové technológie ešte podrobnejšie.
Michal Mikita
Zakladateľ a manažér – Konopnica s.r.o.
Sériová 3D tlač
Po vyladení všetkých detailov aj certifikácii produktu sme sa pustili do samotnej výroby okuliarov na 3D tlačiarni Stratasys H350, ktorá sa perfektne hodí pre sériovú výrobu. „Chceli sme pri sériovej výrobe zaistiť presnosť a uniformitu pre každý kus,“ oznamuje Michal Mikita. „Technológia H350 takýto cieľ dokázala splniť bez toho, aby muselo dôjsť ku kompromisom v oblasti dizajnu.“
Vytlačené okuliare mali svetlo šedú farbu, takže prešli následným postprocessingom na dosiahnutie výsledného dizajnu. Na to sme použili automatizované zariadenia od spoločnosti DyeMansion, ktoré sú vhodné na povrchovú úpravu veľkého množstva dielov v spotrebnom, automobilovom i zdravotníckom priemysle. Najprv boli diely vyčistené v zariadení PowerShot C, ďalej vyhladené v PowerShot S, ktoré zvyšuje odolnosť dielov proti poškriabaniu a pripravuje ich na farbenie. Finálnu povrchovú úpravu, teda výsledné nafarbenie na čierno, sme dokončili na zariadení DM60.
„Spolupráca s tímom MCAE bola viac ako nadštandardná. Obchodník nám najskôr vysvetlil možnosti aditívnych technológií a potom sme sa stretli s inžiniermi v Kuřimi, ktorí nám ukázali samotné stroje a predstavili 3D tlačové technológie ešte podrobnejšie. Od prvopočiatku sme nesmierne oceňovali, že nám v MCAE vedeli trpezlivo vysvetliť konkrétne procesné kroky aj promptne doložiť všetku potrebnú dokumentáciu pre certifikačný proces,“ uzatvára Michal Mikita.
Ekologický materiál
Pre sériovú 3D tlač slnečných okuliarov bol zvolený materiál polyamid PA11, ktorý ponúka ideálne vlastnosti pre spotrebné produkty. Tento materiál je vyrábaný zo 100% prírodného ricínového oleja, ktorý prispieva k udržateľnej výrobe. Navyše ho možno recyklovať a znovu použiť v pomere 70% recyklovaný k 30% nový prášok, čo optimalizuje náklady bez strát na kvalitu.
Výroba okuliarov prebiehala na 3D tlačiarni Stratasys H350 technológiou SAF™ (Selective Absorption Fusion). Táto technológia umožňuje efektívne využitie tlačového objemu, vysokú presnosť dielov a minimalizáciu času aj nákladov na výrobu.
- Rýchlosť: Celá výroba, vrátane postprocessingu, prebehla iba za 70 hodín.
- Efektivita: Maximálne využitie tlačového objemu zaisťuje nízke náklady na výrobu jednotlivých dielov.
- Kvalita: Vďaka technológii SAF a následnému postprocessingu dosiahli všetky diely vysokú úroveň detailov, presnosti a povrchovej úpravy, čo je kľúčové pre spotrebné produkty.
Priebeh sériovej 3D tlače
300 kompletov okuliarov (z 3 dielov)
Dielov v 1 tlačovej komore:
315 dielov
(105 kompletov)
Počet tlačových úloh:
3 tlačové cykly
Celkový počet dielov:
945 dielov
(315 kompletov)
Doba tlače 1 komory:
13 h
Doba chladnutia 1 komory:
24 h
(mimo tlačiareň)
Celková doba výroby:
60 h
Doba postprocessingu:
8 h
Využitie tlačového objemu a materiálu
Využitie tlačového objemu:
Plná kapacita komory na každou úlohu
Nesting a build density:
8,71 – 10,04 %
Spotreba prášku na 1 tlač:
1 688,804 cm³
Postprocessing a efektivita
Postprocessing a finálna úprava
Čistenie:
Prebieha v zariadení DyeMansion Powershot C, celkom 1 h.
Vyhladenie:
Zariadenie DyeMansion Powershot S zaisťuje povrchovú úpravu, ktorá zvyšuje odolnosť proti poškriabaniu a pripravuje diely na farbenie, celkom 1 h.
Farbenie:
Finálne čierne farbenie bolo vykonané v zariadení DyeMansion DM60, celkom 6 h.
Náklady a ekonomika výroby
Celkové náklady na výrobu :
37 199Kč (3D tlač)
+ 5 060 Kč (postprocessing)
Náklady na 1 kus:
približne 140 Kč (pri tlači 300 kompletov)
Stiahnite si našu prípadovú štúdiu
Získajte inšpiráciu a nápady pre svoje vlastné projekty a ciele. Stiahnite si našu prípadovú štúdiu a objavte, ako sme pomohli našim klientom riešiť ich výzvy a aké stratégie sme použili na dosiahnutie úspechu.