Prototypovanie spotrebného tovaru technológiou PolyJet od spoločnosti Stratasys

Prototypovanie spotrebného tovaru si často vyžaduje rovnováhu medzi počtom iterácií prototypu a kvalitou zhotovenia každej iterácie v danom čase. Tento proces zvyčajne návrhára obmedzuje a príprava niekoľkých iterácií návrhu je potom drahá a časovo náročná. Ale dnes, vďaka technológii 3D tlačiarní Stratasys® PolyJet, môžu návrhári vytvárať veľký počet prototypov rýchlo, vo vysokej kvalite a s dokonale realistickým vzhľadom a presnosťou.

Pri sérii 3D tlačiarní Stratasys J Series: J55, J826, J835 a J850, je možné diel, vyžadujúci použitie viacerých typov materiálov, vyrobiť v rámci jedinej tlačovej úlohy. Vďaka mnohým materiálovým možnostiam, dostupných na tlačiarňach PolyJet ™ – od pružných po tuhé, od nepriehľadných po priehľadné – je ľahké vytvoriť absolútne realistický prototyp.

Viacero tlačových hláv tiež zlepšuje vernosť farieb. Pri tradičnom prototypovaní sú možnosti farbenia obmedzené na pracné procesy, ako je ručné maľovanie. 3D tlačiarne J Series umožňujú tlač viacerých modelov vo viacfarebnom prevedení v jedinom kroku. Navyše, rad J Series má certifikáciu pre paletu farieb podľa vzorkovníka PANTONE, takže návrhári môžu presne vybrať požadovanú farbu pre každý diel.

Výzva

Začalo to tým, že sa Shuvom Ghose z oddelenia Stratasys Software, tímu Go-To-Market, „vžil do úlohy člena malého, rýchlo sa rozvíjajúceho tímu priemyselného dizajnu, ktorý sa snaží iterovať a vytvoriť nový produkt“. Hlavnou prioritou takéhoto projektu by bolo zhotovenie reprezentatívneho výrobku v čo najkratšom čase. Začať od nuly však často znamená skúšať a chybovať, takže na tento účel bolo dôležité mať možnosť vizualizovať viacero návrhov v krátkom časovom úseku. Tlačiarne J Series s multimateriálovými možnosťami tak boli pre Shuvomov projekt ideálne.

Pravý pocit z dotyku

Potom, čo Shuvom pre svoj model vytvoril všeobecný tvar, chcel zlepšiť reálny pocit z fyzického dotyku. V prípade herného ovládača to znamenalo použiť materiály rôznych hodnôt stupnice tvrdosti v rámci jedného modelu. Shuvom vysvetlil, že voľba materiálu „zásadne ovplyvňuje to, ako realisticky model vyzerá, najmä ak prototypujete špičkový model spotrebného tovaru, ktorý musí vyzerať draho.“

V prípade 3D tlačiarne J850 stačila na vytvorenie prototypu multimateriálového ovládača jedna päťhodinová tlač. Na telo ovládača bol použitý pevný materiál VeroWhite ™ a na tlačidlá pružný Agilus30 ™ simulujúci gumu.

Správna farba

Dizajn však ešte nebol kompletný, chýbali farby. Pri testovaní rôznych verzií svojho prototypu vytvoril Shuvom tucet rôznych farebných modelov iba za dva dni.

Použitie modulárnych návrhov zjednodušilo testovanie rôznych farieb a vzorov. Vďaka multimateriálovým možnostiam mohol Shuvom vytlačiť niekoľko vzorov v rôznych farbách naraz, čo urýchlilo proces prototypovania. V skutočnosti bol schopný otestovať toľko rôznych návrhov, že sám Shuvom hovorí, až mu došli nápady.

Výsledok

Shuvom vytvoril viac ako 10 rôznych iterácií herného ovládača v rozmanitých variáciách farieb, textúr a modulárneho dizajnu len za jeden týždeň.

Rýchlo dokázal vytriediť návrhy, ktoré nefungovali a vykonať potrebné úpravy, čo mu pomohlo dosiahnuť finálnu verziu: pevné, priehľadné telo s gumovými tlačidlami a farebný kryt upraviteľný podľa želania zákazníka.

Na tlač koncového prototypu ovládača je rovnako využívaný materiál Vero ™, ako aj Agilus30, ktoré sa počas tlače prepoja aj bez použitia lepidla.

Budúcnosť realistického prototypovania

Na rozdiel od tradičných metód vytvárania realistických modelov, prototypy zhotovené na 3D tlačiarňach radu J Series si nevyžadujú takmer žiadne konečné úpravy ani ďalšie dokončovacie úkony ako je brúsenie či montáž. Vzhľadom k tomu, že tlačiareň môže fungovať nepretržite bez dozoru, výrazne sa tým znižuje potreba aktívnej ručnej práce.

J850 umožňuje konštruktérom prototypovať v rámci jedinej operácie – diely s rôznymi materiálmi alebo farbami tak vyžadujú iba jeden výrobný krok namiesto niekoľkých, čím sa výrobný proces urýchľuje.

Vďaka technológii PolyJet je ekonomicky realizovateľné vytvárať viacero iterácií návrhu pred dokončením finálneho produktu. Pre konštruktérov, ktorí dúfajú, že uvidia svoje nápady schválené a uvedené na trh, je to absolútne neoceniteľné.