Hongkonško podjetje Savewo se ukvarja z oblikovanjem, razvojem in proizvodnjo izdelkov. Ustanovljeno je bilo leta 2020, da bi izdelalo medicinsko opremo za pomoč pri reševanju problematike COVID-19. V treh letih od ustanovitve je podjetje Savewo postalo eden najbolj iskanih in zanesljivih hongkonških podjetij na področju proizvodnje in razvoja robotike ter medicinskih naprav.
Vsaka težava v proizvodnji je nova priložnost
Proizvodnja Rice 2 robotov
Podjetje Rice Robotics s sedežem v Hongkongu oblikuje in proizvaja robotske sisteme za uporabo v sektorjih dostave hrane, dezinfekcije in inšpekcije. Sprva so bili njihovi inovativni roboti na trgu prisotni v manjših količinah; ko pa so začeli iskati rešitve za masovno proizvodnjo, so naleteli na težave. Iskali so namreč zanesljivega partnerja, ki bi njihove izdelke lahko spravil od prototipa do masovne proizvodnje.
Težava: izbrani partner bi moral vse to opraviti v le 6 mesecih.
SLS 3D tisk: rešitev težave
V podjetju Savewo so imeli le pol leta časa, da izdelek podjetja Rice pripeljejo od zasnove do proizvodnje, zato so vedeli, da tradicionalni postopek razvoja izdelka ni mogoč. Savewo se je pri tem zanašal na floto tiskalnikov za selektivno lasersko sintranje (SLS) Fuse 1+ 30W in sistema za naknadno obdelavo Fuse Sift. 3D-tiskanje SLS so izkoristili v vseh fazah razvoja in proizvodnje, od iterativnega načrtovanja do funkcionalnega testiranja vse do končnih komponent v robotih.
Hitrost razvoja
Za številna podjetja s področja robotike, zlasti v Hongkongu in celinski Kitajski, kjer so proizvajalci kalupov v neposredni bližini in zelo poceni, je naročanje orodij in brizganje za prototipe izvedljiva metoda iterativnega razvoja. Vendar so se v podjetju Savewo zavedali, da je za tako skrajšan časovni okvir 3D-tiskanje edini način izdelave. Njihovi trije tiskalniki Fuse 1+ 30W so jim omogočili tiskanje 24 ur na dan, 7 dni v tednu.
Svoboda oblikovanja
Izhod za zrak, natisnjen iz Nylon 12 na Fuse 1+ 30W
3D-tiskanje končnih delov je ekipi omogočilo oblikovanje kompleksnih sestavnih delov, ki jih s tradicionalnimi proizvodnimi metodami ne bi bilo stroškovno učinkovito izdelati.
Ko se se v podjetju Savewo odločili za 3D-tisk SLS, so se odprle povsem nove možnosti. Tiskalniki SLS serije Fuse imajo samopodporne tiskalne komore, kar omogoča izdelavo delov s previsi, notranjimi kanali ali drugimi konstrukcijskimi značilnostmi, zaradi katerih so tradicionalne metode izdelave drage in težavne.
S 3D-tiskanjem teh kompleksnih delov so lahko čez noč izdelali popravke. Hkrati so lahko z ustvarjanjem inovativnih in organskih oblik razširili obseg in funkcionalnost robotskih sestavnih delov. “Nekatere zasnove delov, ki jih s tradicionalnimi proizvodnimi metodami ni mogoče izdelati po nizki ceni, je zdaj mogoče preprosto in natančno uresničiti s pomočjo 3D-tiska SLS,” je dejal g. Zhong, višji strojni inženir za raziskave in razvoj pri podjetju Savewo.
Ozke tolerance in nadzor celotnega procesa
SLS 3D-tisk omogoča ponovljiv proizvodni proces in ustrezno dimenzijsko natančnost
Ena od glavnih težav, s katero se je podjetje Rice srečevalo pri sodelovanju s prejšnjim izvajalcem, je bilo pomanjkanje skladnosti med zasnovami, prototipi, beta testi in brizganimi deli za končno uporabo. Med temi fazami je bilo zaradi številnih uporabljenih tehnologij in pomanjkanja jasne komunikacije s strani proizvajalca premalo dimenzijske natančnosti. Poleg tega je bilo potrebno med postopkom načrtovanja dele nekoliko spremeniti, da bi upoštevali toploto, čas in raztezanje, ki se pojavijo med industrijskim postopkom brizganja, kar je povzročilo razlike med zasnovo in končnimi deli.
Majhnost podjetja Savewo in jasna, odprta komunikacija sta omogočili inženirjem, da so bili vključeni v proces tiskanja le toliko, kolikor je bilo potrebno. Dele je bilo mogoče zlahka preoblikovati za aditivno proizvodnjo, saj je imelo podjetje dostop do proizvodnih sredstev – tiskalnikov Fuse. Poleg tega podjetju Rice ni bilo treba vključevati oblikovnih vidikov za brizganje, zato so lahko zasnove delov ostale dosledne v vseh fazah postopka, od 3D natisnjenih prototipov do končnih delov.
Proizvodnja delov za končno uporabo s prahom Nylon 12
Izdelki iz materiala Nylon 12 so čvrsti, trpežni in rahlo fleksibilni – idealni za aplikacije v robotiki
V podjetju Savewo številne dele za končno uporabo natisnejo na tiskalnikih serije Fuse. Zaradi trdnosti in vzdržljivosti so deli iz materiala Nylon 12 idealni za robustne aplikacije, kot je robotika. Najlon je inženirjem dobro poznan material in njegove lastnosti so dobro definirane.
V robotiki je potrebnih veliko funkcionalnih sklopov z več sestavnimi deli, ki se med seboj ujemajo z delujočimi spoji ali tečaji. 3D-tisk ni bil vedno kos nalogi ustvarjanja dovolj močnih delov, ki bi lahko vzdržali pritiske, navor in trenje, ki so jim izpostavljeni. To je sedaj mogoče z deli, natisnjenimi s tehologijo SLS. Dele iz materiala Nylon 12, natisnjene na napravi Fuse 1+ 30W, je mogoče že natisniti z navoji ali v njih naknadno vstaviti navojne vložke.
Podjetje Savewo je to možnost izkoristilo za sestavljanje številnih delov, kar dokazuje vsestranskost metode izdelave in materiala. “Material Nylon 12 ima zadostno trdoto, žilavost in dobre mehanske lastnosti. Večina naših delov za 3D-tiskanje ima navoje. Pri uporabi praha Nylon 12 za neposredno tiskanje delov nam ni potrebno večkrat privijati ali odvijati vijakov,” je dejal g. Chen, direktor raziskav in razvoja podjetja Savewo.
Pri robotu Rice 2, ki je notranji robot za dostavo hrane, so bili povezovalni deli njegovega ohišja natisnjeni na tiskalniku Fuse 1+ 30W. Ti priključki morajo vzdržati stalne vibracije, ki jih robot povzroča med “hojo”, saj stabilizirajo skelet in lupino. Zaradi prožnosti materiala Nylon 12 je ta idealen za tovrstne stabilizacijske komponente. Drugi deli končne uporabe SLS na modelu Rice 2 so modul razpršilnika (celotno tiskano vezje, ventilator, sklepna sponka), izhod za zrak ter pritrditev sistema centralne procesne enote in sistema amortizerjev.
Tudi večji deli ohišja brez težav prenašajo obremenitve vsakodnevne rabe
Sočasna proizvodnja in razvoj 50 robotov na teden
Lastna proizvodnja Savewo s štirimi 30W tiskalniki Fuse 1+ SLS in postprocesno postajo Fuse Sift lahko proizvede dovolj končnih delov za izdelavo 50 robotov Rice 2 na teden. Še pomembneje je, da 3D tiskanje delov na napravi Fuse 1+ 30W zagotavlja nenehne možnosti optimizacije, ne da bi bilo treba predelati drago orodje za brizganje plastike.
Če bi morali delati s tradicionalnim modelom tovarne in za proizvodnjo uporabljati brizgalna orodja, kar vključuje načrtovanje, preizkušanje, popravke in druge korake, bi bil čas izdelave od 45 do 60 dni za vsak del in vsako spremembo. Za ta projekt so ti dolgi roki in visoki stroški pomenili nesprejemljivo tveganje. Savewovi inženirji so zato razvrstili dejavnike izdelka na gotove in negotove. Za velike dele z visoko gotovostjo v Rice 2 so zasnovali orodja in uporabili tradicionalno proizvodnjo z brizganjem, medtem ko so za negotove dele, ki bi verjetno zahtevali več sprememb med razvojem, uporabili 3D-tiskanje.
Majhen otok, velika razlika
Proizvodnja na tisoče funkcionalnih kosov pomeni, da tiskalniki Fuse 1+ 30W tiskajo 24h na dan, 7 dni v tednu
V Hongkongu nepremičnine niso poceni – število podjetij narašča, prostora pa zmanjkuje. Velikost in obseg tiskalnikov serije Fuse pomenita, da lahko podjetje Savewo poveča proizvodnjo, ne da bi mu bilo treba spremeniti prostore ali veliko vlagati v večjo kvadraturo. Po nakupu prvega stroja so hitro dodali še tri, da bi povečali produktivnost. Zdaj imajo štiri tiskalnike Fuse 1+ 30W in eno enoto Fuse Sift, zato lahko njihove ekipe za raziskave in razvoj ter proizvodne ekipe hitro in učinkovito prehajajo skozi vsako fazo postopka načrtovanja.
Celoten postopek, ki je robot Rice 2 v tako kratkem času pripeljal od predelane zasnove do končne množične proizvodnje, je podjetju Savewo pomagal ne le pridobiti notranje zaupanje, da bo njihov hibridni proizvodni postopek deloval, temveč tudi uveljaviti se kot vodilni partner za inovativna podjetja v Hongkongu.
Tiskalniki Fuse 1+ 30W lahko majhnim podjetjem pomagajo doseči velike stvari. Cenovno dostopen sistem SLS zagotavlja dostopen in enostaven delovni proces, zanesljivo in znano knjižnico materialov ter tolerance in natančnost brizganih delov.
Za več informacij o Formlabs ponudbi, lahko obiščete našo spletno stran. Ali pa nas kontaktirajte na info@ib-caddy.si ali telefonsko številko 01 566 12 55.
Vir: https://formlabs.com/eu/blog/food-delivery-robot-sls-3d-printing/