Tenaci, lavorabili e impermeabili: i materiali di Nudge Zero

La Tough 2000 Resin è un materiale rigido, forte e resistente agli urti, paragonabile all'ABS. Inizialmente Schmitz ha testato la nuova versione della Tough 2000 Resin con una parte a parete sottile di cui aveva bisogno immediatamente. La parte spessa 1 mm è scattata in posizione senza rompersi. Schmitz ha poi preso la parte in più che aveva stampato e l'ha testata.

Mentre riprogettava i coperchi, Schmitz li ha stampati in Tough 2000 Resin, sostituendo parti che originariamente sarebbero state esternalizzate e lavorate in policarbonato. Con la Form 4L, Schmitz poteva riprogettare quando necessario e stampare nel giro di poche ore. 

L'alloggiamento dell'array è di grandi dimensioni, circa 300 mm di lunghezza e 250 mm di diametro, ed è composto da due pezzi che devono incastrarsi tra loro ed essere impermeabili, il che richiede accuratezza dimensionale e resistenza alla deformazione e allo scorrimento. È necessaria anche un'elevata risoluzione dei dettagli. Poiché il dispositivo deve funzionare in una risonanza magnetica, non può contenere metallo: le viti devono essere di plastica. Inoltre, il dispositivo viene trasportato attraverso diversi isolati fino a una risonanza magnetica per essere utilizzato durante le sessioni, per poi tornare in diverse strutture di test. Il trasporto non è un processo delicato e l'alloggiamento deve essere resistente agli urti.

L'assemblaggio si compone grazie a una guarnizione in gomma. Una volta serrato, diventa impermeabile. Inoltre, viene applicato un sottile strato di vulcanizzazione a temperatura ambiente, per "un eccesso di attenzione", come dice Schmitz. "Abbiamo scoperto che, soprattutto con i nuovi supporti, tutto si stampa a regola d'arte ed è possibile far entrare le parti senza lasciare grandi spazi vuoti". 

Inizialmente l'alloggiamento era stato esternalizzato per la stampa 3D con sinterizzazione laser selettiva (SLS), ma dopo aver testato la Tough 2000 Resin e le dimensioni di stampa della Form 4L, Schmitz ha provato a stamparlo in-house. La Tough 2000 Resin non solo possedeva la resistenza agli urti necessaria, ma anche l'accuratezza dimensionale e la finitura superficiale erano migliori rispetto alle parti esternalizzate. Schmitz stampa i fori al diametro nominale di preforo per la maschiatura e successivamente li ripassa con una punta da trapano. 

Costo di produzione della serie di scocche

Risparmio di tempo

Le ristampe hanno consentito di risparmiare ancora più tempo. Schmitz afferma: "I nuovi alloggiamenti in Tough 2000 sono più precisi dal punto di vista dimensionale rispetto a quelli esternalizzati".

Anche per quanto riguarda la finitura superficiale, il risparmio di tempo e di manodopera è notevole. Le parti esternalizzate, realizzate con tecnologia SLS di grande formato, hanno richiesto otto ore aggiuntive di levigazione. Con la Tough 2000 Resin sulla Form 4L, ormai è sufficiente levigare leggermente, applicare il primer e verniciare per ottenere il colore desiderato. Si è tentata la levigazione seguita dall’applicazione di olio minerale, ma questa soluzione è stata scartata perché l’olio minerale risulta fluorescente in una risonanza magnetica.  

Per quanto riguarda la manifattura del dispositivo, Schmitz afferma che se ne venissero prodotte diverse centinaia, probabilmente si ricorrerebbe allo stampaggio a iniezione, che però richiederebbe una riprogettazione significativa a causa dei sottosquadri e dei fori interni. Per questo motivo, "anche se dovessimo produrne 50, probabilmente li stamperemmo comunque in Tough 2000 Resin".

Le quattro Form 4L di Nudge sono costantemente in funzione. Tutti i prototipi e gli stampi sono realizzati in Grey Resin, un materiale imprescindibile per Nudge. Schmitz realizza stampi complessi in silicone a due, tre e quattro parti in Grey Resin. A causa della geometria e dei sottosquadri, è impossibile produrre questi stampi con un metodo diverso dalla stampa 3D, anche con un CNC a cinque assi.