Концепция | Анализ проекта | Вызовы | Решения | Этапы работы
Лазерная стереолитография – одна из самых распространенных технологий 3D-печати, дающая несомненные преимущества при создании прототипов по сравнению с традиционными способами производства. Посмотрим, как с помощью фотополимерного 3D-принтера компания ProtoFab в короткий срок выполнила сложный проект по созданию высококачественной модели шлема для горнолыжного спорта и сноубординга.
- Модель: горнолыжный шлем Blizzard с дроном
- Материал: фотополимер ProtoFab Formula W
- Технология изготовления: стереолитографическая 3D-печать
- Срок исполнения заказа: 3 дня
- Требования клиента: выделяющиеся линии, равномерная окраска, четкий цветовой контраст, стильный и привлекательный внешний вид в целом
С ProtoFab связался оргкомитет конкурса на лучший промышленный дизайн Cross-Strait Industrial Design Awards с просьбой изготовить прототипы для каждого из конкурсантов. Участникам будет намного проще продемонстрировать свой инновационный и оригинальный дизайн, если они представят на конкурс модели, выполненные с высоким качеством. Создатели горнолыжного шлема связались с ProtoFab и прислали свои чертежи. Они хотели, чтобы в дизайне использовались смелые, обтекаемые линии и чтобы качество отделки было максимально высоким.
Концепция
Шлем Blizzard («Снежная буря») предназначен, главным образом, для любителей катания на горных лыжах и сноуборде. Занятия такими экстремальными видами спорта предполагают определенный риск и могут приводить к серьезным травмам. Поэтому крайне важно использовать надлежащую экипировку, которая бы обеспечивала повышенную безопасность. Шлем Blizzard снабжен чипом для отслеживания GPS-координат, что может значительно ускорить поиск спортсмена в случае его падения, потери ориентации или схода лавины. Это особенно важно в условиях морозной погоды, характерной для занятий горными лыжами.
В шлем Blizzard также встроена высокоскоростная камера, способная запечатлевать захватывающие моменты с невероятной четкостью и детализацией. Однако самая уникальная особенность шлема – поддержка беспилотного летательного аппарата. Находящийся внутри шлема дрон для видеорегистрации может в любое время вылетать из шлема и возвращаться на место.
Анализ проекта
После получения чертежей от клиента команде ProtoFab нужно было решить, какую технологию выбрать, – ЧПУ-обработку или 3D-печать. Сразу стало очевидно, что лучшим решением будет аддитивное производство. Традиционная ЧПУ-обработка включает в себя тщательный анализ конструкции, программирование, непосредственно обработку на станке и выполнение ряда других сложных и трудоемких задач. Все это обычно ведет к большим затратам. В свою очередь, 3D-печать – процесс намного более простой, позволяющий существенно сократить срок исполнения заказа. И для подобных проектов, где изделие не должно выдерживать большой вес, 3D-печать подходит особенно хорошо.
Вызовы
Важнейшую роль в проекте играло качество поверхности. Полировку и окраску нужно было выполнить в точном соответствии с видением клиента. В дизайне шлема были использованы несколько выступающих частей и четыре цвета – матовый черный, глянцевый черный, глянцевый оранжевый и стальной серый. Опытная команда ProtoFab столкнулась с определенными сложностями при полировке и обеспечении безупречного контраста между разными цветами.
Решения
Поскольку модель можно было напечатать как цельное изделие, специалистам требовалось лишь откорректировать чертежи в программном обеспечении и добавить необходимые поддержки. Применение поддерживающих структур обеспечивает устойчивость изделия во время печати и предотвращает возможные деформации. Кроме того, всю модель можно напечатать за одну сессию, без необходимости разбивать ее на части.
По завершении печати модель была аккуратно извлечена из 3D-принтера и промыта спиртом. Это позволило удалить любые остатки жидкого материала, которые могли оставаться в шлеме после печати. Следующий этап – удаление поддержек – требует особой аккуратности, чтобы не нанести модели никаких повреждений. Ниже показан вид изделия после отделения всех поддерживающих структур.
Напечатанный объект может быть немного шероховатым и иметь заметные поверхностные дефекты. Специалисты ProtoFab выполнили шлифование модели, начав с крупнозернистой наждачной бумаги (400) и постепенно перейдя к мелкозернистой (1500). Особую проблему представляла полировка – из-за сложной фактуры поверхности на верхней стороне шлема. Нанесение краски также потребовало особой аккуратности. Для того чтобы обеспечить абсолютно равномерное покрытие, было выполнено три отдельных цикла полировки и окраски.
Нанесение верхнего слоя
Для получения необходимого клиенту внешнего вида важно было правильно подобрать цвет краски. Команде ProtoFab потребовалось использовать весь свой опыт, чтобы обеспечить безупречно четкое разделение цветов и абсолютно равномерные оттенки. На одном из фото ниже показано, как производилась сверка краски с картой эталонных оттенков, предоставленной клиентом.
Правильный подбор цвета требует терпения и большой внимательности. В данном случае было крайне важно, чтобы окончательный цвет точно соответствовал требованиям клиента.
Лакировка и чистовая полировка
В соответствии с заданием, шлем был покрыт лаком для придания ему необходимого блеска.
После высыхания лака оставалось лишь еще раз отполировать шлем, чтобы обеспечить максимально привлекательный внешний вид.
Сборка
Готовая модель
Проект был выполнен за три дня, и команда ProtoFab осталась очень довольна полученным результатом. Когда шлем был показан клиенту, он также выразил полную удовлетворенность, особенно оценив цвета и качество отделки.
Материал предоставлен компанией ProtoFab
Узнать подробности о решениях ProtoFab и заказать тестовую печать вы можете здесь
Статья опубликована 22.05.2019 , обновлена 14.05.2021
