Druhá iterace návrhu ještě před obědem

s 3D tiskárnou Formlabs Form 4

Společnost OXO dodává jedny z nejoblíbenějších a nejspolehlivějších výrobků pro domácnosti. Ať už se jedná o ergonomické a mimořádně odolné škrabky na zeleninu, elegantní dózy na potraviny nebo o kartáče na sníh, výrobky značky OXO jsou vysoce funkční, cenově dostupné a především nepostradatelné. Představte si jakoukoli věc, která usnadňuje chod domácnosti, a s velkou pravděpodobností ji najdete mezi stovkami položek nabízených značkou OXO.

Aby výrobky společnosti OXO odpovídaly aktuálním potřebám trhu, musí její vývojový tým udržovat křehkou rovnováhu mezi rychlostí uvádění výrobků do prodeje a dokonalostí jejich designu. Pokud výrobek na trh přijde pozdě, zákazníci na něj zřejmě nebudou čekat a nakoupí jinde. Pokud se na druhou stranu uvedení výrobku na trh uspěchá, hrozí, že bude mít vady, které nakonec zákazníky úplně odradí od značky OXO.

Řešení tohoto problému nabízí iterativní vývoj pomocí 3D tisku, který konstrukčnímu týmu umožňuje rychle provést a ověřit veškeré změny v designu každého výrobku. Společnost OXO k tomuto účelu již mnoho let využívá 3D tiskárny Formlabs. Důležitým milníkem v této oblasti se stala instalace tiskáren Form 4, díky nimž konstrukční tým dokáže za stejnou dobu provést třikrát více designových změn než v minulosti.

Rychlejší vývoj a testování

Jesse Emanuel ve společnosti OXO řídí laboratoř rychlého prototypování, která slouží potřebám designérů, validačních inženýrů i globálního výrobního týmu. Na trhu, kde společnost OXO působí, rozhodně není nouze o konkurenci, a proto se její výrobky musí odlišit od ostatních a spolehlivě fungovat po mnoho let. Mezi pilíře designové filozofie společnosti OXO tudíž patří precizní inženýrství, komplexní testování a důraz i na ty sebemenší detaily.

Za roky provozu dal 3D tisk vzniknout již stovkám výrobků značky OXO. Nejčastěji se jedná o sestavy vstřikovaných plastových komponentů, lehkých kovů, jako je hliník, a elektroniky. Prototypování modelů těchto sestav vyžaduje přesné tolerance a materiály, které dokážou napodobit tuhost a pevnost kovů, pevnost vstřikovaných plastů, jako např. ABS, nebo ohebnost a odolnost silikonu.

Proces vývoje výrobků je do značné míry ovlivněn požadavky na ergonomii designu a uživatelským testováním. Flotila 3D tiskáren společnosti OXO proto musí odpovídat poptávce po rychlých a přesných modelech ze široké palety materiálů.

Jesse Emanuel z vývojové laboratoře společnosti OXO pracuje s 3D tiskárnami Formlabs Form 3, Form 3L, Form 4 a dále s několika 3D tiskárnami využívajícími technologii FDM (Fused Deposition Modeling). 3D tiskárny Formlabs splňují požadavky na širokou škálu materiálů s různými mechanickými vlastnostmi.

„V minulosti jsme na výtisky museli čekat celou noc. Dnes ale díky tiskárně Form 4 máme k dispozici tři až čtyři iterace návrhu denně.“

Jesse Emanuel za týden obdrží až 200 žádostí o výtisk, ať už se jedná o jednoduché modely k ověření tvaru pro průmyslové designéry, funkční prototypy pro výrobní tým k vyladění sériové produkce nebo o prezentační modely pro marketing a prodej. Každý požadavek je odeslán do tiskové fronty a upřednostněn podle časového harmonogramu projektu, oznámení nových výrobků a stále rostoucí poptávky spotřebitelů.

Vyšší produktivita týmům umožňuje zkoušet nové věci bez obav z toho, že případný neúspěch povede k překročení termínů. „Designéři pracují na tom, aby vše vytiskli před naplánovaným testováním. Často odesílají díly noc před testováním. Když se v minulosti stalo, že tisk selhal kvůli výpadku proudu nebo nějakému jinému problému, měli jsme z toho plnou hlavu starostí, protože bylo okamžitě nutné testování přeplánovat, díly rozdělit mezi několik tiskáren nebo je tisknout z různých materiálů. Tiskárna Form 4 nám ale otevřela úplně nové možnosti, protože ráno spustíte tisk a odpoledne máte v ruce hotové díly. Náš nejdelší tisk na Form 4 trval snad jen čtyři hodiny,“ poznamenává Jesse Emanuel.

Díky této bleskové rychlosti je 3D tiskárna Formlabs Form 4 jasnou volbou pro mnoho týmů OXO, které musí plnit krátké dodací lhůty. Tiskárna umožňuje rychlejší iteraci návrhů a zkoušení nových věcí, přičemž uživatelům dodává jistotu, že výtisk budou mít nejpozději za pár hodin na stole. „Největší výhodou pro nás nepochybně je úspora času a s tím spojené zvýšení produktivity.“

Vysoká přesnost tisku

Prakticky v žádné domácnosti dnes nechybí škrabka na zeleninu od OXO a každý, kdo ji používá, ví, jak hravě zvládne oškrábat hromady brambor nebo jakékoli exoticky tvarované ovoce. Ne každý už ale ví, že její ergonomická a protiskluzná rukojeť a flexibilní otočné ostří jsou výsledky intenzivního procesu uživatelské validace. Navržení univerzálně oblíbeného nástroje, který používají miliony rukou po celém světě, vyžaduje testování stovek designů rukojeti. „Neustále vyvíjíme nové výrobky. Vše, co děláme pro rychlé prototypování, děláme v naší laboratoři. V závislosti na výrobku interně provádíme desítky až stovky iterací,“ poznamenává Jesse Emanuel.

Vytištěné prototypy musí být nejen rozměrově přesné, ale také musí odrážet veškeré drobné změny provedené v CAD datech, aby výtisk skutečně reprezentoval to, o co se tým snaží. Proto vývojáři potřebují 3D tiskárny, které jsou schopny dosáhnout opakovatelné přesnosti v každé vrstvě a napodobit stejné tolerance, jimiž se vyznačuje klasické vstřikování konečného produktu.

3D tiskárna Formlabs Form 4 disponuje tiskovým řešením Low Force Display™ se dvěma klíčovými součástmi pro zajištění přesnosti po celou dobu tiskového procesu. První z nich je inovativní jednotka pro zpracování světla (LPU), která společně s vysokým rozlišením displeje zajišťuje ostré hrany na každém vytvrzeném průřezu. Druhou pak je uvolňovací textura, která snižuje síly působící na každou vrstvu, což vede k celkově lepší přesnosti 3D tisku. I díky těmto přednostem týmy ve společnosti OXO stále častěji své tiskové úlohy posílají právě do tiskáren Form 4. „Kvůli lepší rozměrové přesnosti chtějí naši technici mít díly vytištěny konkrétně na Form 4,“ dodává Jesse Emanuel.

Rozsáhlé portfolio materiálů

Rozsáhlý produktový katalog společnosti OXO a neustálé změny na trhu domácích potřeb znamenají, že dennodenně se na každé tiskárně používají různé materiály. Výměna materiálů proto musí být snadná, čistá a bezchybná. „Nabízíme stovky produktů, které jsou velmi odlišné z hlediska způsobu fungování a použitých materiálů. Díky pryskyřicím Formlabs máme volnější ruce při prototypování několika různých produktů najednou,“ říká Jesse Emanuel.

Další výhodou, která usnadňuje proces navrhování a testování, je porovnatelnost pryskyřic Formlabs s běžnými průmyslovými plasty. Konkrétně společnost OXO používá Tough 2000 Resin na díly podobné ABS, Tough 1500 Resin jako náhradu polypropylenu, Silicone 40A Resin k tisku skutečných validačních modelů, High Temp Resin na prototypy určené k testování ve vroucí vodě a Rigid 10K Resin na vstřikovací formy.

Vývojová laboratoř společnosti OXO nabízí různé technologie 3D tisku, nicméně po instalaci tiskáren Form 4 mezi jejími uživateli výrazně stoupl zájem o tisk pomocí technologie SLA, a to právě díky její rychlosti a rozměrové přesnosti. „Mezi hlavní důvody, proč místo FDM volíme SLA, patří široká škála dostupných materiálů. Jen v naší laboratoři tiskneme z 12 až 15 různých pryskyřic Formlabs. Používáme například Elastic nebo Flexible na měkké modely, Rigid na výtisky vyžadující velkou tuhost a samozřejmě také hodně šedé a čiré pryskyřice.“

Formlabs Form 4

Formlabs Form 4 je bleskově rychlá profesionální SLA 3D tiskárna, která kombinuje rozsáhlou knihovnu průmyslových materiálů se spolehlivým a přesným 3D tiskem. Většina výtisků je hotova do 2 hodin a obsluha se naučí práci s tiskárnou během pouhých 15 minut. Formlabs Form 4 nabízí až pětkrát vyšší rychlost tisku a o 30 % větší stavební objem než předchozí generace. 3D tiskárna produkuje velmi přesné díly konkurující klasickému vstřikování.

Technologie
Masked Stereolithography (MSLA)
Maximální rychlost tisku
100 mm/h
Typická rychlost tisku
40 mm/h
Stavební objem
200 × 125 × 210 mm
Tisková podložka
250 cm²
Maximální délka dílu
273 mm
Výška vrstvy
25 - 200 μm
Rozlišení XY
50 µm (s vyhlazováním)
Přesnost tisku
1-30 mm prvky: ±0.15%
31-80 mm prvky: ±0,2 %
81-150 mm prvky: ±0,3 %
Rozměry stroje
398 × 367 × 554 mm
Hmotnost
18,3 kg
Zásobníky na materiál
1
Provozní podmínky
18-28 °C
Napájení
100-240 VAC
4,8 A
50/60 Hz
480 W
Ovládání
7" dotyková obrazovka
Integrovaná kamera
Rozlišení 2592 x 1944 (5MP)
Odhadovaná životnost LPU
600 000 - 1 900 000 vrstev

Správné nástroje pro danou práci

Zřejmě byste jen těžko hledali domácnost, kde není alespoň jeden výrobek od společnosti OXO. Ať už se bavíme o loupání zeleniny nebo o odstranění ledu ze skla auta, vše jde líp, když máte ty správné nástroje, na které je vždy spolehnutí.

A stejně to vidí také pracovníci laboratoře rychlého prototypování ve společnosti OXO. I oni potřebují nástroje, které urychlí a usnadní procesy vývoje a inovování výrobků. A díky své rychlosti, spolehlivosti, přesnosti a široké paletě materiálů jsou pro OXO takovým nástrojem právě tiskárny Form 4. 3D tisk nabízí konstrukčním, technickým a výrobním týmům společnosti OXO řešení, jak zkoušet nové věci bez obav z promeškaných lhůt a dalších problémů.

„Z dosavadních zkušeností můžu říct, že nás 3D tiskárny Form 4 naprosto ohromily.“

Formlabs Form 4

Tough 2000 Resin
Tough 1500 Resin
Silicone 40A Resin
Rigid 10K Resin
Engineering Resin
Standard Resin

Pošlete nám nezávaznou poptávku