Переработанные безканальные решения Friedrich Floating Air Pro® и Floating Air Premier с технологией FastPro™ созданы с учетом потребностей подрядчиков и монтажников систем ОВКВ. Фото предоставлены Friedrich AC.
Каждый, кто провел бессонную летнюю ночь в надежде на передышку от жары, знает, что кондиционер может мгновенно и кардинально улучшить качество жизни. По крайней мере, если кондиционер справляется со своей задачей.
Разработать кондиционер сложно — необходимо найти баланс между оптимизацией воздушного потока, эффективностью теплообмена и размерами устройства. Чтобы оставаться конкурентоспособной и выводить на рынок продукты высшего класса, компания Friedrich AC модернизировала весь процесс проектирования, внедрив собственную 3D-печать. Они создали высокотехнологичную лабораторию для прототипирования на базе крупноформатного смоляного 3D-принтера Formlabs Form 3L, что позволило им выпускать еще более совершенные продукты и fostered культуру инноваций.
140 лет инноваций
Компания Friedrich AC работает с 1883 года, когда ее основатель и изобретатель Эд Фридрих начал проектировать и производить товары для дома в Сан-Антонио, Техас. За последние 140 лет Friedrich превратился в ведущий бренд комнатных кондиционеров, доказав свою способность адаптироваться к меняющимся нормативным требованиям и рыночным условиям.
Сегодня у Friedrich есть современная собственная лаборатория для тестирования по стандартам UL в своем Центре проектирования и разработки, который по-прежнему находится в Сан-Антонио. Являясь частью Программы UL по работе с клиентскими тестовыми данными и объектом Intertek Satellite 3, этот Центр — одна из немногих частных сертифицированных UL испытательных лабораторий в стране.
Больше никаких компромиссов: Высокая скорость, низкая стоимость
В Центре проектирования и разработки инженер-механик Ноа Трент занимается разработкой холодильных систем и координирует запросы на 3D-печать деталей со всей компании. Эта лаборатория, выступающая основной производственной площадкой для нескольких инженерных команд, оснащена для изготовления деталей из листового металла, гибки труб, сборки и испытаний на производительность. До появления Form 3L команда обычно создавала прототипы из упрощенных деталей из листового металла или отправляла заказы внешним поставщикам. «Мы делали упрощенные конструкции и базовые геометрии из листового металла, а для более сложных элементов обращались к сторонним производителям», — говорит Трент.
Изготовление из листового металла позволяло им создавать вручную только самые простые формы. При заказе деталей на стороне их можно было достаточно быстро получить у крупных поставщиков 3D-печати, но цена была запредельной. Некоторые циклы разработки продукта требовали до 10 прототипов одной и той же детали, и затраты росли. Руководитель отдела проектирования Эмма Флорес добавила: «Это было супердорого. Мы могли заказать из Китая, но доставка могла занять месяцы. У нас не было возможности получить одновременно хорошую цену и быструю доставку».
Флорес была полна решимости найти решение для прототипирования, которое было бы и быстрым, и недорогим. Подготавливаясь к особенно интенсивному спринту проектирования, команда начала оценивать окупаемость инвестиций в приобретение высококачественного 3D-принтера для внутреннего использования. «Мы выбрали Form 3L из-за его размера, хорошей цены, высокого качества, наличия Wash L и Cure L, а также из-за поддержки, которую предоставляет Formlabs», — говорит Флорес.
Создание внутреннего центра аддитивного производства
С момента интеграции Form 3L в рабочий процесс Центра разработки Трент и Флорес наладили гибкую систему внутренних запросов от инженеров-электронщиков, промышленных дизайнеров и инженеров-механиков из разных подразделений Friedrich. «Когда у кого-то возникает потребность, из наших офисов в Сан-Антонио или Монтеррее, Мексика, они отправляют запрос Ноа — он стал нашим экспертом», — говорит Флорес.
Большинство запросов, которые получает Трент, — это прототипы пластиковых деталей, таких как вентиляторы, кожухи, корпуса, кнопки или панели. Конструкция этих деталей может улучшаться от одной итерации к другой, чтобы постоянно совершенствовать посадку, ощущения и функциональность. Помимо запросов на прототипы пластиковых компонентов, команда также выполняет заказы на производственную оснастку, например, прототип корпуса датчика для использования на производственной линии.
3D-печать для производительности, технологичности и ремонтопригодности
При проектировании кондиционера необходимо учитывать множество факторов для обеспечения производительности. Один из важнейших — воздушный поток. «Мы проектируем, прежде всего, для производительности. Одна из самых важных вещей в проектировании кондиционеров — обеспечение достаточного прохождения воздуха. Мы тратим немало времени на создание геометрий, которые улучшают наш воздушный поток», — говорит Трент. Большая область построения Form 3L и гладкие поверхности, создаваемые процессом печати с помощью стереолитографии с малой силой (LFS), позволяют им тестировать полноразмерные прототипы в соответствии со строгими спецификациями для максимальной эффективности охлаждения.
Хотя 3D-печать открывает новые возможности для таких геометрий, это не вся история. Поскольку эти детали в конечном итоге будут производиться методом литья под давлением, компоненты также должны быть спроектированы с учетом технологичности. «Мы должны проектировать 3D-печатные прототипы, которые затем можно будет производить большими тиражами методом литья под давлением. Мы максимально приближаем 3D-печатные детали к будущему материалу для литья. Затем мы тестируем их. Иногда в аэродинамической трубе, иногда на соответствие размерам, иногда на прочность», — говорит Трент. Команда Friedrich использует Standard Resins для их гладкой поверхности и высокой точности размеров, и Tough 2000 Resin для прочности и долговечности.
Наряду с оптимальной производительностью и технологичностью, команда должна обеспечить простоту обслуживания этих блоков, будь то владельцем или техником по ОВКВ. «Это высококачественные блоки, созданные, чтобы служить долго. Они должны быть легко собраны и разобраны, с доступом для технического обслуживания», — говорит Флорес.
Итерационный цикл
Проектирование с учетом производительности, технологичности и ремонтопригодности делает каждое улучшение, даже самое маленькое, значимым. Для внесения точных корректировок Трент, Флорес и команда полагаются на точность и скорость Form 3L. Они часто получают запросы на один компонент, спроектированный в четырех-пяти slightly разных вариациях. Используя большой объем построения Form 3L, они могут напечатать все итерации сразу и быть готовыми к сравнительному тестированию на следующий день. С одной машиной команда может учетверить свои итерационные возможности и найти дизайн, который работает лучше всего, легче всего поддается литью под давлением и может обслуживаться в полевых условиях.
*«Цикл, в который позволяет войти этот 3D-принтер… если у меня есть идея, и я хочу увидеть ее, протестировать несколько раз, прежде чем отправить на аутсорс, я могу. Это невероятно ценно для создания качественного продукта. Раньше мы делали, может быть, одну-две итерации, а теперь их всегда как минимум три или четыре. В этих последних двух итерациях может произойти настоящая магия».*
Ноа Трент, инженер-механик
Поощрение культуры инноваций
Наличие собственного принтера, способного создавать функциональные прототипы, воодушевило другие команды пробовать новое. За пределами комнаты для 3D-печати, и даже в других офисах, инженеры видят больше возможностей после получения деталей от Трента и Флорес. «До появления Form 3L некоторые инженеры не думали о создании прототипов своих идей, но теперь, имея такой инструмент, они думают: "Окей, может, мы можем это протестировать", и они находят новые способы взглянуть на вещи», — говорит Флорес.
Раньше попытка сделать что-то новое сопровождалась массой бумажной волокиты — запрос нужно было обосновать, утвердить, затем создать заявку. Ожидание детали от внешнего поставщика могло занять недели, и такие затянутые сроки подавляли творчество. Увидев стабильно высокое качество деталей с собственного Form 3L, инженеры-электронщики, дизайнеры и даже стажеры начали раздвигать границы производительности, и это всех воодушевило. «Раньше мы отправляли на аутсорс только то, что было действительно необходимо, а теперь у нас есть больше возможностей для исследований и разработок. Команда чувствует себя открытой для творчества и инноваций», — говорит Флорес.
Как показал опыт Friedrich, для разработки продуктов высшего класса требуется dedication. Form 3L может помочь дизайнерам и инженерам увеличить скорость итераций для самых разных компонентов, используя обширную библиотеку материалов. Помимо прототипирования, 3D-печать предоставляет недорогое решение для кастомизации производственной оснастки, как в случае с корпусом датчика от Friedrich.
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