Foto: FYi Design Dept.
Das kleine F&E-Team von FYi Design Dept. ist in jeden Schritt des Entwicklungsprozesses involviert, einschließlich den 3D-Druck, und liefert komplexe Prototypen in wenigen Tagen. Das bedeutet, dass die von ihnen verwendete Technologie zuverlässig, einfach zu bedienen und schnell sein muss. Die Herstellung von elastomeren Teilen für mechanische Baugruppen, insbesondere als Übergang von harten zu weichen Baugruppen, kann jedoch schwierig sein, wenn sie schnell und einfach hergestellt werden und dennoch die für diese Teile erforderliche Rückfederung, Rückprallrate, Dehnung und Reißfestigkeit bieten sollen.
„Flexible 80A Resin hat uns revolutionäre Möglichkeiten eröffnet, um schneller iterieren und designen zu können. Das Team war beeindruckt von der Rückprallelastizität, der Dehnung und der Reißfestigkeit.“
Derek Disanjh, Maschinenbauingenieur im Bereich Forschung und Entwicklung, FYi Design Dept.
Auf der Suche nach einem elastomeren Material mit dem optimalen Gleichgewicht aus Ästhetik, mechanischen Eigenschaften und einfacher Handhabung testete der F&E-Maschinenbauingenieur Disanjh das neue Flexible 80A Resin.
„Das neue Flexible 80A Resin hat uns die Möglichkeit gegeben, von der Benutzerfreundlichkeit, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit des Formlabs Ecosystems mit einem elastischen Material zu profitieren, das mit dem konkurrieren kann, was Carbon bietet.“
Derek Disanjh, Maschinenbauingenieur im Bereich Forschung und Entwicklung, FYi Design Dept.
Das neue Flexible 80A Resin bietet eine verbesserte Rückprallfähigkeit, eine höhere Rreißfestigkeit und eine höhere Bruchdehnung. (Fotos: FYi Design Dept.)
Mit einem mattschwarzen Finish und verbesserten mechanischen Eigenschaften lässt sich Flexible 80A Resin einfach auf den SLA-Druckern der Form-4-Generation drucken und liefert Teile, die in 3D-Strickwaren eingebettet oder in Textilbaugruppen laminiert werden. Diese Modelle tragbarer Technologie und technischer Bekleidung werden von FYi für Betatests und die frühe Bewertung von Konzept und Design verwendet.
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Suche nach dem optimalen Elastomer
Das Unternehmen FYi Design Dept. mit Sitz in Squamish, British Columbia, hat sich auf Forschung und Entwicklung an der Schnittstelle zwischen Technologie, Software und Hartware spezialisiert. Früher druckte FYi, um elastomere Teile herzustellen, flexible Materialien auf Carbon-3D-Druckern. Und obwohl Disanjh das Material gefiel, empfand er den Arbeitsprozess als schwierig. Außerdem verfügte nur ein Teammitglied über die nötige Druckerfahrung, was die Zeitpläne durcheinanderbrachte. Das veranlasste Disanjh dazu, alternative elastomere Materialien für den 3D-Druck zu untersuchen.
In Disanjhs Tests schnitt das LOCTITE 3D IND402 nicht so gut ab wie das Carbon-Material. Auch das Flexible 50A Resin und das alte Flexible 80A Resin von Formlabs konnten die gewünschte Leistung und Ästhetik nicht bieten.
Im Gegensatz zu Flexible 50A Resin und der ursprünglichen Formulierung von Flexible 80A Resin, die beide transparent sind, weisen Teile, die mit dem neuen Flexible 80A Resin gedruckt werden, eine matte schwarze Oberfläche und verbesserte mechanische Eigenschaften auf: 4x höherer Rückprall, 2x höhere Reißfestigkeit, 2x höhere Bruchdehnung und verbesserte Alterungsbeständigkeit im Vergleich zur Vorgängerversion.
Disanjh sagt: „Die Oberflächenbeschaffenheit der Teile ist uns sehr wichtig. Das Team war auch vom Rückprall des Materials beeindruckt. Andere 3D-gedruckte Elastomere fühlen sich leblos an.“
Doch nicht nur die ästhetischen und mechanischen Eigenschaften von Flexible 80A Resin überzeugen Disanjh, sondern das gesamte Ecosystem des Form 4.
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Ein schnelles, benutzerfreundliches Ökosystem
„Wir arbeiten in einem sehr schnelllebigen Umfeld. Unsere Durchsatzzeiten für Modelle können mehrere Tage betragen. Druckgeschwindigkeit, Ausführung, Nachbearbeitung, Zuverlässigkeit des Drucks, Druckeinrichtung – das ganze Ökosystem unterstützt, was ein gutes Material ausmacht, und das genauso stark wie die Materialeigenschaften selbst.“
Derek Disanjh, Maschinenbauingenieur im Bereich Forschung und Entwicklung, FYi Design Dept.
FYi verwendet eine Vielzahl von 3D-Druckern, darunter SLA-3D-Drucker der Form-4-Generation von Formlabs, den Stratasys J850, HP MJF und Fused Deposition Modeling (FDM)-Drucker von Bambu Lab. Materialien werden ebenso nach ihrer Druckbarkeit wie nach ihren mechanischen Eigenschaften und ihrer Ästhetik ausgewählt.
„Ohne Zweifel ist Formlabs für elastomere Teile die bessere Lösung und das liegt daran, wie es in unseren F&E-Prozess integriert werden kann.“
Derek Disanjh, Maschinenbauingenieur im Bereich Forschung und Entwicklung, FYi Design Dept.
Disanjh und seine Kollegen druckten bereits mit den 3D-Druckern und zwar mit der vierten Generation von Form, darunter die Harze der Tough-Resin-Familie. Sie schätzten die einfachen Arbeitsabläufe, die jedem im Team das Drucken ermöglichen, sowie die Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit des Drucks und der Nachbearbeitung in Bezug auf das Einhalten von Fristen.
„Die Geschwindigkeit des Form Cure V2 hat es dem Team endlich ermöglicht, das Form Ecosystem viel mehr zu nutzen“, so Disanjh. Obwohl Flexible 80A Resin zwei Nachhärtungsschritte erfordert, darunter einen mit Wasser, bei dem die Teile in dieses eingetaucht werden, sagt Disanjh: „Das Ergebnis, das wir erzielen, ist diesen Schritt wert“, zumal die Aushärtungszeit insgesamt im Form Cure V2 nur 10 Minuten beträgt.
Flexible 80A Resin wurde für den Druck auf 3D-Druckern der Generation Form 4 entwickelt und ist schwarz. (Foto: FYi Design Dept.)
Die Teile werden gewaschen – hier im Form Wash L – bevor sie zwei Nachhärtungsschritten unterzogen werden. (Foto: FYi Design Dept.)
Dieses Teil aus Flexible 80A Resin wird mit Stützstrukturen gedruckt, die vor dem Nachhärten entfernt werden. (Foto: FYi Design Dept.)
Ein Nachhärtungsschritt, bei dem das Teil in Wasser getaucht wird, sorgt für eine feine, klebefreie Oberfläche. (Foto: FYi Design Dept.)
Verbesserung der Prototypenentwicklung
„Wir können jetzt mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der wir derzeit mit allen Hartkunststoffen iterieren, unsere Ideen entwerfen, iterieren, Prototypen herstellen und reale Daten sammeln. Außerdem ist es uns jetzt möglich, in unserem Designprozess weiche und elastomere Materialien genauso einzusetzen wie starre Materialien.“
Derek Disanjh, Maschinenbauingenieur im Bereich Forschung und Entwicklung, FYi Design Dept.
Das Team gießt zwar auch einige Teile, die zu groß für den Druck auf Formlabs-Druckern sind, aber die Herstellung der Formen erfordert ein tiefes Verständnis von Geometrien und Materialien, und das Trennmittel kann den für viele Teile erforderlichen Laminierungsprozess beeinträchtigen. Disanjh fügt hinzu: „Das ist noch gar nichts im Vergleich zu den Kosten für die Entwicklung und den Prototypenbau der Formwerkzeuge. Dadurch verdoppelt sich die Entwicklungszeit fast, weil man diesen anderen Schritt im Prozess nachweisen muss.“
Im Gegensatz dazu kann man mit Flexible 80A Resin und dem Form 4 einfach auf „Drucken“ klicken und erhält ein Teil, das dem Endprodukt sehr nahekommt und das, wie Tough 2000 Resin, ABS nachahmt.“
Von Materialien bis hin zu Technologien ist Disanjh immer auf der Suche nach neuen Innovationen, die Geschwindigkeit freisetzen und die Zeit verkürzen, die er benötigt, um seine Ideen in die Realität umzusetzen. Dieses Engagement für Innovation macht FYi zu einem der fähigsten Design- und Produktionsunternehmen der Welt.
Fordern Sie ein kostenloses Druckmuster an, um Flexible 80A Resin selbst zu testen, oder kaufen Sie das Material, um flexible Teile auf den 3D-Druckern der Form-4-Generation zu drucken.