Google ATAP Lab risparmia tempo e denaro durante la pre-produzione con la tecnologia di stampa 3D di Formlabs
Il mese scorso, Formlabs ha rilasciato una versione riformulata della sua resina ad alta temperatura , che fa parte della sua famiglia di resine ingegneristiche e presenta la più alta temperatura di deflessione termica (HDT) di una qualsiasi delle sue resine. Il materiale può essere utilizzato per test, prototipazione e processi di produzione , recentemente dimostrati dall’incubatore e laboratorio di tecnologia interno di Google, il gruppo ATAP (Advanced Technology and Projects ).
Il laboratorio ATAP è un “one-stop-shop” che utilizza approcci di risoluzione dei problemi per realizzare progetti hardware e si rivolge alla nuova e migliorata resina ad alta temperatura di Formlabs per aggirare una catena di approvvigionamento lunga e complessa per la convalida della pre-produzione di un dispositivo indossabile sovrastampato.
Bryan Allen, un tecnologo di design di Google ATAP, specializzato in stampa 3D e tecnologie di fabbricazione avanzate, ha dichiarato a proposito del caso di studio: “Non stiamo solo indagando su quali prodotti saranno in futuro, ma anche sulla produzione. La produzione additiva è davvero una parte importante di questo e si collega direttamente con molti dei progetti su cui lavoriamo “.
“Sono davvero emozionato quando possiamo identificare qualcosa di nuovo che sta accadendo nella stampa 3D, un nuovo materiale, un nuovo processo, e quindi applicarlo a una pipeline di progetti in nuovi modi che permettano di realizzare qualcosa in modo più efficiente, più veloce, migliore o più esteticamente gradevoli. “
Overmolding è un processo di stampaggio a iniezione comune che utilizza la regolazione iniziale degli strumenti per nuove parti (primi articoli) e ATAP stava spendendo molto denaro completando un ulteriore sovrastampaggio su un sottogruppo elettronico sovrastampato: un circuito stampato (PCBA) con complesso elettronica.
David Beardsley, il responsabile del negozio di modelli per il laboratorio Google ATAP, ha spiegato: “Quello che avevamo era un’elettronica che veniva sovrastampata, quindi sovrastampata di nuovo e che ci ha fornito questo oggetto flessibile e impermeabile che potevamo usare nello spazio da indossare”.
I primi articoli di questo progetto sarebbero stati più costosi della maggior parte delle parti stampate a iniezione, ma il team sapeva che questo sarebbe accaduto. Tuttavia, non si erano resi conto che sarebbe stato necessario circa un mese per trovare i sottogruppi elettronici necessari sovrastampati, e Google ATAP aveva bisogno di trovare un processo di sostituzione per la fabbricazione del PCBA che fosse robusto, accurato dimensionalmente e rappresentativo della geometria esatta dell’assemblaggio reale.
“La luce si è spenta quando stavo guardando dollari e settimane andando nella spazzatura mentre stavamo cercando di capire come comporre lo strumento”, ha detto Beardsley. “Come possiamo dimostrare che funzionerà prima di dover effettivamente mettere l’elettronica dal vivo lì dentro?
“Sapevamo che dovevamo usare un materiale che resistesse a migliaia di libbre di pressione, a nord di 250 ° C. Stavamo cercando resistenza alle alte temperature, elevata rigidità. “
Beardsley chiese aiuto a Allen e decise di stampare in 3D le parti surrogate sulla Form 2 usando la resina ad alta temperatura appena riformulata. Questo era un po ‘rischioso, poiché le parti finali avrebbero dovuto essere iniettate a 270 ° C con una pressione di 27.000 psi, che sta spingendo i confini dell’HDT del materiale.
“Per ottenere le ridotte dimensioni e le interruzioni di cui avevamo bisogno, avevamo bisogno di quella risoluzione. E ‘stata davvero la combinazione di risoluzione e resistenza alle alte temperature che ci ha permesso di usare la Form 2 su questo. Abbiamo la possibilità di scegliere tra molte altre tecnologie di fabbricazione, ma avere la possibilità di realizzare queste parti è davvero un pezzo importante del nostro laboratorio “, ha spiegato Allen.
Il team ha rapidamente stampato in 3D alcune parti di test durante la notte, poiché non avevano molto tempo da perdere.
“Non abbiamo avuto il tempo di ripetere alcun CAD su questo. L’ho aperto, esportato un AWL e lanciato al software PreForm “, ha detto Allen. “Una volta ottenuto il primo batch di convalida, lo abbiamo semplicemente attivato. Abbiamo eseguito 200 parti nel primo ciclo e ne abbiamo eseguite altre 100 in più. ”
PreForm , che è il software di preparazione per la stampa gratuita di Formlabs, può disporre i pezzi sulla piattaforma di costruzione di Form 2 in lotti. Ciò ha aiutato Allen a risparmiare tempo con la stampa 3D di 250 inserti in lotti di 10 su quattro ore, quindi il team è stato in grado di fabbricare centinaia di parti in un solo fine settimana che sono diventate sostituti perfetti dei sottogruppi elettronici di Google ATAP.
“Ci ha permesso di intercettare il processo più avanti e salvare una serie di passi iniziali”, ha affermato Beardsley. “Tre o quattro passi iniziali sono stati cancellati in questo modo. Ha risparmiato un sacco di tempo. “
Oltre a ridurre il tempo di consegna a soli tre giorni, il costo per inserto è sceso da $ 100 a $ 0,80, quindi il laboratorio è stato in grado di fabbricare più parti di quanto inizialmente previsto. Ciò ha permesso loro di eseguire continuamente colpi fino a quando non hanno raggiunto buoni risultati.
“Il fatto che siamo stati in grado di chiudere lo strumento su materiale stampato in 3D, colpirlo con quell’iniezione ad alta pressione, e nemmeno farlo lampeggiare, è un po ‘unico”, ha spiegato Beardsley. “Se non avessimo avuto la Form 2, non saremmo riusciti a farlo.”
Oltre a risparmiare oltre $ 100.000 e ad abbassare del 85% i tempi di consegna di questo importante componente, Google ATAP ha evitato l’esperienza con tre preziose lezioni apprese sull’utilizzo della stampa 3D in produzione.
Avvicinati a ogni fase dello sviluppo con una mentalità iterativa.
Non tecnologia del silo: considera ogni macchina come parte di un set di strumenti per la risoluzione dei problemi per trovare le soluzioni migliori.
Inizia risolvendo un problema.
Inoltre, il team del laboratorio ha un ritrovato apprezzamento per Formlabs e la sua tecnologia, in particolare la stampante 3D Form 2 e la nuova resina ad alta temperatura.
“La verità è che la Form 2 domina ogni giorno. Precisione, velocità, finitura, capacità di portarlo fuori e avere una parte finita “, ha dichiarato Beardsley. “È piuttosto impressionante.”
