— FINIS, Inc. специализируется на разработке оборудования для плавания и водных видов спорта, включая такие передовые устройства, как умные плавательные очки Smart Goggle Max.
Компания FINIS, Inc. из Калифорнии, США, известна своими инновационными продуктами, которые заслужили доверие пловцов всех уровней благодаря исключительному качеству и производительности. Компания стремится постоянно совершенствовать свои продукты, уделяя пристальное внимание меняющимся потребностям пловцов и тренеров.
Дэвид Бейттель, старший дизайнер FINIS, руководит группой разработки продуктов. Его команда начала использовать 3D-печать филаментом для быстрого прототипирования, но вскоре осознала потребность в более детализированных и изотропных деталях. Хотя они по-прежнему используют филаментную печать в процессе разработки, для прототипов, близких к серийным, они перешли на стереолитографические (SLA) 3D-принтеры Formlabs Form 3+ и были впечатлены «феноменальным ассортиментом материалов». Однако, поскольку их основная продукция включает ласты, очки и тренировочное снаряжение, им не хватало только прочного, чистого силикона для изготовления деталей, которые были бы близки к конечным производственным материалам.
Раньше они отливали силиконовые детали в формы, что было трудоемко и занимало много времени. Теперь, с принтерами Form 3+ и новым материалом Silicone 40A Resin — первым доступным 100% силиконовым resin для мягких, гибких и прочных деталей, — они могут быстро вносить коррективы и печатать функциональные прототипы за ночь.
«Создание [литейной] оснастки занимает около месяца. [С помощью Silicone 40A Resin] я могу придумать новую идею, внести изменение и распечатать его за ночь. На следующее утро я могу прийти, забрать деталь, очистить ее и сразу опробовать в бассейне. Таким образом, то, что раньше занимало недели, теперь я могу сделать за часы, и я считаю, что в этом заключается настоящее преимущество».Дэвид Бейттель, старший дизайнер в FINIS, Inc.
В процессе внутренних испытаний, как в воде, так и вне ее, команда отмечает выдающуюся водонепроницаемость материала и его непревзойденную упругость (возврат к исходной форме), которые намного превосходят характеристики материалов, имитирующих силикон. Группа разработки в восторге от того, что эластичность Silicone 40A Resin максимально приближает его к характеристикам конечного производственного материала, делая его бесценным инструментом для доработки дизайна продуктов и обеспечения оптимальной производительности на всех этапах процесса разработки.
Прототипирование уплотнителей: новый подход с Silicone 40A Resin
Обычно для массового производства силиконовых деталей команда выбирает литье под давлением или прессование. Эти традиционные методы требуют дорогостоящей стальной оснастки и длительных сроков изготовления, часто занимающих месяцы. Поэтому на этапе разработки продукта они обычно заказывают urethane-отливки для бета-прототипов и предсерийных образцов. Хотя этот подход популярен для производства нескольких десятков деталей, он все равно требует две-три недели ожидания, ограничивая возможности для прототипирования и быстрых итераций.
Чтобы преодолеть эту проблему, они интегрировали 3D-печать в цикл разработки, что позволило им совершенствовать дизайн и проводить внутренние испытания до перехода к быстрому изготовлению оснастки для пользовательского тестирования. В результате теперь они могут проходить множество циклов «дизайн-тестирование-доработка» для создания лучших продуктов.
Разрабатывая свои новые умные очки, команда FINIS столкнулась с проблемой при прототипировании новых уплотнителей. Небольшой модуль, который подсчитывает длину бассейна, темп гребка и время отрезков, должен легко включаться и выключаться. Задача заключалась в создании уплотнителя со встроенной кнопкой, которая бы совпадала с кнопкой на модуле, оставаясь при этом водонепроницаемой.
До перехода к литью для бета-тестирования команде необходимо было итеративно доработать дизайн. «Кнопка была сложной в проектировании, и ее прототипирование было непростой задачей», — говорит Бейттель. Ранее команда использовала для прототипов таких уплотнителей Elastic 50A Resin. Однако материалы, имитирующие силикон, не обладают достаточной упругостью и не возвращаются в форму, как настоящий силикон. Хотя Elastic 50A хорошо подходил для первоначальных прототипов, им был нужен материал, близкий к конечному силикону. «Для уплотнителей нам нужен был материал для быстрого прототипирования с некоторой упругостью. Другие материалы гнулись и сгибались, но не пружинили, как силикон».
Производство прототипов уплотнителей для плавательных очков
Когда команда Бейттеля получила доступ к Silicone 40A Resin, прототипы стали значительно лучше. Новый материал обладает значительно лучшей упругостью и очень близок к производственному материалу. Они использовали уплотнитель, напечатанный из Silicone 40A Resin, для внутренних испытаний и были поражены тем, насколько хорошо он прилегает к глазу и насколько материал водонепроницаем. Бейттель говорит, что «это была приятная проверка в конце — я мог фактически заменить им первые отливки из производственной оснастки, и они были очень сопоставимы».
«Я вставил новый уплотнитель из [Silicone 40A Resin], поплавал в нем пару недель и был впечатлен. Он был немного мягче, чем производственный материал, но хорошо герметизировался вокруг глаза. Не было никаких протечек, и я был удивлен, что он герметичен вокруг линзы и кнопки без дополнительного клея».Дэвид Бейттель, старший дизайнер в FINIS, Inc.
Гибкость и скорость: разработка снаряжения для плавания на SLA-принтерах
Один из самых популярных продуктов FINIS — MP3-плеер с подводной костной проводимостью. Стремясь создать менее громоздкую версию «за ухо», команда столкнулась с проблемой нестабильности гарнитуры при резких движениях пловцов. В ответ они разработали небольшой силиконовый аксессуар, который надежно крепится к гарнитуре, позволяя ремешку очков проходить через него для дополнительной стабильности.
Команда протестировала различные итерации, напечатанные на 3D-принтере, чтобы добиться нужного результата. «Мы вносили небольшие коррективы, чтобы понять, какой вариант пользователю проще надеть, какой лучше работает в бассейне», — говорит Бейттель. Ранее они использовали силиконоподобные материалы из библиотеки Formlabs, но обнаружили, что те не обладают необходимой гибкостью, чтобы пролезть в отверстия и плотно держаться на гарнитуре, а также были более склонны к разрывам.
Эластичность и долговечность Silicone 40A Resin значительно улучшили процесс прототипирования, эффективно решая эти проблемы. Бейттель добавляет, что для него важно, как материал выглядит, ощущается и ведет себя, чтобы понять, достаточно ли он близок к производственному материалу. Он ценит, что материал не деформируется со временем и сохраняет свою форму после многократного использования.
«Он действительно выглядит и ведет себя как производственный материал. Мне нравится, что он немного пружинит, намного лучше возвращает форму и не деформируется. Я считаю, что он близок к некоторым из наших производственных материалов и абсолютно достаточно близок для использования в процессе разработки».Дэвид Бейттель, старший дизайнер в FINIS, Inc.
Без 3D-печати они бы выбрали литье под давлением с небольшой оснасткой и модифицировали бы пресс-форму при необходимости. Но это существенно замедлило бы процесс, добавляя как минимум месяц ожидания для каждой итерации. Бейттель подчеркивает, что Silicone 40A Resin позволяет им быстро проходить цикл разработки, принимая оперативные решения, быстро производя детали и немедленно переходя к тестированию.
Таким образом, команда может сузить круг моделей и убедиться, что они работают правильно, прежде чем заказывать финальную производственную оснастку. «Как только вы переходите к изготовлению оснастки, вы ограничены. Вы можете внести несколько изменений, но, как правило, это требует много времени, дорого и снижает качество оснастки».
Еще одно применение, которое сильно зависело от эластичности Silicone 40A Resin, — это ласты-русалки, популярность которых резко возросла в последние годы. Команда хотела протестировать рынок, прежде чем запускать массовое производство нескольких версий этого продукта. Для этого они разработали удлинитель ремня, который можно добавить к карману для ноги, чтобы accommodate стопы всех типов.
Как и в предыдущем случае, команда сначала протестировала другие гибкие материалы, но с появлением Silicone 40A Resin споров не осталось — новый материал находится в собственной лиге. Гибкий 80A Resin и Эластичный 50A Resin, хотя и хороши для первоначального прототипирования, не способны выдерживать repeated натяжение и нагрузку, часто рвутся во время испытаний, в то время как эластичность Silicone 40A Resin остается непревзойденной.
Принимая будущее снаряжения для плавания
«Иметь SLA-принтер в доме по такой цене — это просто потрясающе. Я никогда не думал, что смогу это сделать», — говорит Бейттель.
Внедрение Silicone 40A Resin в рабочий процесс позволило группе разработки продуктов FINIS ускорить этапы прототипирования. Бейттель был рад увидеть, что новый материал хорошо подходит для функциональных прототипов и внутренних испытаний уплотнителей для очков и различных других резиновых деталей благодаря своим исключительным механическим свойствам.
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-печати, 3D-сканирования и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru