Szybkie prototypowanie – po co to komu potrzebne?

Jakiś czas temu zgłosiła się do nas firma produkująca ergonomiczne krzesła biurowe i chciała abyśmy wydrukowali dla nich prototyp krzesła, praktycznie w całości. Zawsze staramy się dokładnie poznać intencje klienta, więc zapytaliśmy jaki jest główny cel wydruku tego prototypu. Odpowiedź była wybitnie prosta – “Jak inaczej można sprawdzić czy to krzesło będzie wygodne?”. Oczywiście, można by wykonać prototyp w tradycyjnej technologii np. skrawania, tylko zapewne czas realizacji byłby zdecydowanie dłuższy (w technologii SLS czas realizacji tego zamówienia wyniósł 7 dni).

Tak naprawdę tutaj szybkie prototypowanie miało dwa główne cele. Pierwszy to skrócenie czasu wprowadzania produktu na rynek. Testy wykonane na prototypie pomogły w szybkim zidentyfikowaniu słabych stron i poprawienie projektu. Drugi to redukcja ryzyka popełnienia błędu na przykład przy wymiarowaniu elementów mocujących. Taki błąd mógłby producenta sporo kosztować – krzesło było finalnie produkowane w technologii wtrysku, a forma wtryskowa przy elementach o takich gabarytach jest dużym kosztem.

Przez pierwsze trzydzieści lat istnienia druku 3D szybkie prototypowanie było praktycznie tożsame z tą technologią. Nikt raczej wtedy nie myślał, że technologie przyrostowe będą mogły być konkurencją dla technologii skrawania czy wtrysku. Dzisiaj szybkie prototypowanie wciąż jest głównym zastosowaniem druku 3D. Wzrost popularności drukarek desktopowych, zwiększająca się liczba biur usługowych powoduje że szybkie prototypowanie staje się narzędziem każdego konstruktora.

Dzięki wciąż rosnącej gamie materiałów możemy wydrukować część o prawie identycznych właściwościach mechanicznych jak detal końcowy. Co więcej, technologia PolyJet firmy Stratasys pozwala na łączenie ze sobą materiałów o różnych parametrach. To znaczy, że możemy wydrukować model koncepcyjny buta, w którym podeszwa będzie twarda, a cholewka bardziej elastyczna. Bardzo szybko rozwija się też druk 3D z metalu. Wciąż jednak proces jest na tyle kosztowny, że nie jest wykorzystywany w celach prototypowych na większą skalę, co nie znaczy, że za w najbliższym czasie to się nie zmieni.

W najlepszej sytuacji są jednak Ci którzy produkują części finalne w technologiach przyrostowych. Wtedy ostatnia iteracja prototypu jest naszym pierwszym produktem końcowym!

Druk 3D nie jest technologią innowacyjną

Czy druk 3D to technologia innowacyjna?

Innowacyjność – to słowo które odmieniane jest przez wszystkie przypadki w mediach, raportach czy spotkaniach firmowych. Wszystko musi być innowacyjne.

Jak możemy zdefiniować innowacyjność? Zajrzeliśmy do słownika języka polskiego:

Innowacja – wprowadzenie czegoś nowego; też: rzecz nowo wprowadzona.

Niestety. Druk 3D jako technologia wytwarzania oparta na zasadzie nakładania na siebie kolejnych warstw materiału w żaden sposób się w to nie wpisuje. Pierwsze drukarki 3D powstały w połowie lat 80’ (drukowały w technologii SLA), więc trudno to mówić o czymś nowym.

W takim razie gdzie innowacyjność druku 3D?

Przez pierwsze 20 lat istnienia technologia druku 3D była synonimem szybkiego prototypowania. Nikt nie myślał wtedy, że wytwarzanie przyrostowe będzie wykorzystywane w produkcji funkcjonalnych części.  Zatem technologia sama w sobie nie jest innowacyjna, ale jej zastosowania zdecydowanie tak.

Na czym opierać innowacyjne zastosowania druku 3D?

Innowacyjne zastosowania druku 3D możemy podzielić na dwie kategorie: innowacje procesowe i innowacje produktowe.

Innowacje procesowe nie zmieniają końcowego produktu, a zmieniają jedynie sposób jego wytwarzania. Korzyści z nimi związane to zazwyczaj redukcja czasu i kosztów produkcji. Są wynikiem następujących właściwości druku 3D:

  • Stopień skomplikowania geometrycznego części nie ma wpływu na czas i koszty produkcji
  • Możliwość szybkiej produkcji części w dowolnym nakładzie bez kosztów początkowych

Korzystając z tych właściwości możemy na przykład szybko wyprodukować części zamienne do linii produkcyjnych unikając przestoju lub po prostu taniej i szybciej wytwarzać detale o skomplikowanej geometrii.

Innowacje produktowe to te, które już zdecydowanie mają wpływ na produkt końcowy. Wykorzystujemy tutaj możliwości druku 3D dotyczące geometrii produkowanych części. Technologie przyrostowe eliminują ograniczania kształtu znane nam z tradycyjnych metod wytwarzania. Efektem tej innowacji może być produkt o lepszych parametrach czy właściwościach.

formaty_unilogo

Powyższe zdjęcie bardzo dobrze przedstawia obydwie kategorie innowacji. Po prawej stronie widzimy efekt innowacji procesowej. Elementy (szare) które wcześniej były frezowane z tworzywa sztucznego firma Unilogo zaczęła wykonywać w technologii druku 3D przez co obniżyła koszty i czas produkcji. Detal po lewej stronie jest wynikim innowacji produktowej. Następnym krokiem wdrożenia technologii było zastąpienie całego podzespołu jedną częścią drukowaną w 3D co zdecydowani zredukowało jego wagę. 

 

Poszukiwania innowacyjnych rozwiązań

Zastosowań druku 3D jest bardzo dużo, problem w tym, że większość z nich jeszcze nie została odkryta. Wynika to zazwyczaj z tego, że biorcy technologii nie do końca znają możliwości druku 3D, natomiast dawcy  – czyli my – nie zawsze znamy potrzeby i problemy wyspecjalizowanych gałęzi przemysłu. Rozwiązanie jest proste – musimy ze sobą rozmawiać, dużo rozmawiać. Spotkajmy się i poznajmy swoje branże, a efekty tego na pewno będą owocne.

Zapraszamy do kontaktu.

 

 

NASA przesyła klucz na Międzynarodową Stację Kosmiczną – MAIL’EM !!!

Screen Shot 01-27-15 at 04.49 PM

Drukarka 3D będąca na wyposażeniu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) wykonała wszystkie powierzone jej zadania. Wydrukowała nawet działający klucz grzechotkowy, przesłany do ISS mailem.

 „Był to końcowy test drukarki w tej fazie operacji, NASA chciała sprawdzić proces drukowania na żądanie, który będzie miał krytyczne znaczenie podczas dłuższych podróży na Marsa„, wyjaśnia Niki Werkheiser, kierownik programu druku 3D na Stacji Kosmicznej z NASA Marshall space Flight Center w Huntsville, Alabama. W mniej niż tydzień, klucz zapadkowy został zaprojektowany, zatwierdzony pod względem bezpieczeństwa oraz przez innych recenzentów z NASA, plik został wysłany do ISS, gdzie drukarka wydrukowała klucz w niespełna cztery godziny„.

Klucz wróci na ziemię w celu przeprowadzenia testów wraz z innymi elementami, które zostały wydrukowane na Stacji. Klucz został zaprojektowany przez Noah Paul-Gin, inżyniera z Made In Space Inc., firmę z północnej Kalifornii, którą NASA zakontraktowała do zbudowania, obsługi oraz projektowania elementów do kosmicznej drukarki.

Aby narzędzie mógł być wydrukowane, NASA musiała zatwierdzić coś co nie zostało wyprodukowane na ziemi i nie dotarło w przestrzeń kosmiczną wraz z kosmonautami. Dotychczas zostało wykonanych ponad 1600 prób związanych z przesyłaniem danych potrzebnych drukarce. Dane wysyłane były z ponad 80 krajów rozmieszczonych na całym globie, celem weryfikacji poprawności działania systemu. Jednakże klucz grzechotkowy jest pierwszymi „danymi” które faktycznie zostały wykorzystane przez astronautów.

„Chcemy opracować system w którym w miarę potrzeby astronauci sami drukują niezbędne elementy” wyjaśnił Werkheiser. „Klucz nie będzie użyty w przestrzeni, ale co w sytuacji gdyby faktycznie okazał się niezbędny? Staramy się zmienić podejście do sposobu produkowania wyposażenia ISS. Zamiast wysyłać je z ziemi, produkujemy je na Stacji”. „Dzięki tej technologii będziemy w stanie wyprodukować przedmioty, które wcześniej nie mogły być wysyłane w kosmos”.

NASA bada w jaki sposób mikrograwitacja pozytywnie wpływa na możliwości druku 3D. Na Stacji został wydrukowany element, który jest bardzo trudny do wydrukowania na ziemi ze względu na grawitację (niestety NASA nie podaje jaki był to element). Poza kluczem na stacji zostało wydrukowanych 19 elementów, jednak jedynie klucz został przesłany z ziemi, reszta elementów była wprowadzona do systemu drukarki, zanim opuściła planetę. Wszystkie wydrukowane elementy wrócą na ziemię celem przetestowania różnic mechanicznych oraz strukturalnych w porównaniu z elementami wydrukowanymi na ziemi.

 

źródło: NASA

3D Printshow Paris 2014

Druk 3D to  branża która rozwija się w zastraszającym tempie. Praktycznie co miesiąc na rynku pojawia się nowa drukarka. W Cubic Inch staramy się śledzić każdy krok branży bardzo dokładnie, dlatego nie mogło nas zabraknąć na tragach 3D Printshow w Paryżu. 3DPS to cykliczna impreza, która co roku odbywa się w największych miastach na świecie. Można tam zobaczyć wszystkie najnowsze wynalazki związane z drukowaniem 3D. Oprócz tragów można wziąć udział w wykładach prowadzonych przez największych wyjadaczy w branży. W tym roku gośćmi specjalnymi byli Jason Lopes z firmy Legacy Effect zajmującej się efektami specjalnymi w filmie oraz Chris Bradshaw  – CMO w firmie Autodesk. Jason Lopes opowiadał o tym jakie znaczenie ma druk 3D w produkcji filmowej. Chyba najlepiej zobrazuje to fakt, że cały strój Iron Man’a został wydrukowany na drukarce 3D. Chris Bradshaw opowiadał o nowym produkcie Spark. Jest platforma dzięki której druk 3D ma się  stać jeszcze bardziej przestępny dla każdego.