Реинжиниринг деталей рефлектора
ТЕКУЩИЙ ЭТАП: Продукт в продаже
ПРОЙДЕННЫЕ ЭТАПЫ
Пере-проектирование/ Подбор смол / Мелкосерийное производство
4 месяца
около 1 месяца - проектирование и тесты
около 3 месяцев - планомерное производство мелкой серии
ВЫПОЛНЕННАЯ РАБОТА
Мини-НИОКР по подбору материалов изготовления

ПЕРЕпроектировали детали под новый дизайн и принцип быстрой сборки без инструмента

Производство: 3D печать фотополимерами / FDM

Ручная и автоматизированная постобработка

Визуализация деталей для печатных инструкций

Конструкторская документация для производства и подачи заявок на патент
ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ
Выдерживают падение с 5 метров детали, распечатанные из ударопрочной фотополимерной смолы

Радиопрозрачность деталей - одно из ключевых требований ко всей конструкции

Глянцевые детали были подготовлены специально для выставки в Совете Федерации

Возможность собрать в любой школе - одно из конкурентных преимуществ данного комплекса и причина применения аддитивных технологий
Комплекс приема спутниковых данных
Link2Space
"Создать красивый, прочный, фукнциональный и удобный конструктор,
адаптированный под 3D печать, который может собрать любой школьник"

И наша экспертиза в 3D моделировании и 3D печати отлично подходила для того,
чтобы совместно с Lorett выполнить эту задачу
Техническое задание
На фотографиях можно увидеть, как изначально выглядели детали.

"Lorett" спроектировали принципиальное устройство конструктора.
"Идейный Цех" придумал новую концепцию дизайна.

А мы должны были объединить это воедино.
- перепроектировать детали с учетом новой концепции дизайна
- убедиться, что детали будут выдерживать от -30 до +70
- спроектировать детали с учетом прочностных требований

А потом:
- произвести несколько комплектов (3D печать)
- создать отдельный выставочный образец
ПОДЕТАЛЬНАЯ ПЕРЕРАБОТКА
Всего весь комплект состоит из 28 печатных деталей, среди которых 8 уникальных. Полые радиопрозрачные трубки из стеклоткани составляют единый каркас. Печатные элементы являются соединительными звеньями.

Сложность заключается в том, что соединять трубки приходится под разными углами. Это значит, что детали должны быть равнопрочными сразу в разрезе нескольких плоскостей.

Не очень похоже на то, что стоит печатать на 3D принтере.

P.S. на рисунке из концептов, предложенный "Идейным Цехом"
ОРГАНИЧЕСКИЙ ДИЗАЙН
Именно из-за требования прочности соединительных узлов были добавлены элементы органики - "перепонки" между осями. Или "косынки" по-инженерному. Моделировали в Fusion 360.

Новый дизайн с плавными линиями должен был также быть более органичным. Его должно быть приятно держать в руках, а отсутвие острых углов повышает безопасность пользования.

Добавление системы пинов позволило соединять детали в конструктор, просто вставляя трубки в узлы. Механизм автоматически защелкивался.
В случае необходимости конструктор также мог быть быстро разобран.
3D ПЕЧАТЬ
Требования эстетики и эргономичности накладывают некоторые ограничения на методы 3D печати.

Во-первых, у деталей исчезли какие либо прямые плоскости. Теперь, распечатать деталь стало возможным только на подложке. А подложка оставляет следы при отделении.

Пришлось постараться, чтобы подложка не влияла на внешний вид детали

Во-вторых, требования по мультиплоскостной прочности вынуждают класть слои печати в определенном направлении (в случае с FDM технологией). Так как спекаемость слоев часто проигрывает по прочности этим же слоям на продольный разрыв.
ПОСТОБРАБОТКА (ABS / FDM)
Во-первых - мы убираем слоистость (для деталей из ABS, напечатанных технологиями FDM).

Для этого детали шкурятся, затем направляются в ацетоновую баню. После такой процедуры они не только становятся похожими на литые, но и еще получают дополнительную прочность. Ацетон подплавляет верхние слои пластика и после высыхания они буквально сплавляются друг с другом, образуя прочную скорлупу

Во-вторых - проверяем ключевые размеры. При печати пластик дает усадку и нам нужно убедиться, трубки способны влезть в отверстия, предназначенные для них. Если это не так, то допустимо аккуратно расширить пазы сверлом.

ПОСТОБРАБОТКА ( Уретан-акрилат / DLP)
Для фотополимерных деталей нет сложностей в направлении слоев, но есть сложность с тем, чтобы придать им товарный вид.

Детали из ударопрочной уретан-акрилатной смолы надо после печати отмыть жесткой щеткой. Затем убрать поддержки и зашливовать поверхность до матовой однородности.

Из-за органической формы и множества внутренних углов сложность довольно тривиальная задача по шлифовке сильно возрастает.

После чего детали обрабатываются многокомпонентным лаком. И сушатся.
Финальный результат после всех процедур выглядит вот так.
Без фильтров и ретуши.
Сейчас инженерный конструктор Link2Space
поставляется компанией Lorret в десятки городов России.

Для того, чтобы Lorett не зависели ни от нас,
ни от любых других подрядчиков по 3D печати,
мы передали все 3D модели и рекомендации по производству.

Мы же иногда помогаем переварить внештатно возникающий объем по 3D печати
или изготовление особо важных комплектов с высоким качеством.
Прочие фотографии разных этапов проекта
Photo by Jacob