Вернуться к результатам поиска Поездка на велосипеде серии Speed Concept 9

Прототипы Trek для аэродинамических испытаний

Компания Trek сокращает циклы конструирования благодаря 3D-принтеру Objet

«Тот факт, что мы можем быстро напечатать несколько вариантов, вскорости побудил дизайнеров больше экспериментировать и все же успевать выполнять работу в срок.»

— Майк Зейгл (Mike Zeigle), менеджер группы разработки прототипов Trek.

Отмеченный наградами производитель велосипедов теперь создает в четыре раза больше прототипов, чем раньше, сократив при этом время вывода на рынок.

Компания Trek была основана в 1976 г. с простой целью: создавать лучшие велосипеды в мире. Компания завоевала множество наград за дизайн и инновации. Майк Зейгл (Mike Zeigle) — менеджер группы разработки прототипов компании Trek, состоящей из девяти профессионалов, в распоряжении которых находится ряд инструментов. В том числе механическая мастерская с пятью обрабатывающими центрами типа CNC, цех цельнометаллической сборки/сварки и (вот уже несколько лет) сервисные бюро, которым они передавали свои SLA-задания.

Прототипирование играет ключевую роль на всех этапах циклов разработки изделий компании Trek. Промышленные дизайнеры, инженеры-механики, художники и маркетологи — все используют прототипы, поэтому программисты, механики и сварщики Зейгла работают не покладая рук. В большинстве случаев они создают опытные образцы деталей велосипедов, но иногда они также делают прототипы макетов инструментов и сопутствующих принадлежностей, таких как обувь и шлемы.

3D-детали велосипедной маскиКогда ежегодные расходы Trek на сервисные бюро достигли 275 тыс. долл., менеджер проектирования и дизайна компании решил, что пришла пора обдумать приобретение собственной системы быстрого создания прототипов, и попросил Зейгла представить несколько вариантов. Сначала он рассматривал только SLA-, SD- и FDM-инструменты. Он быстро сузил поле поиска до SLA, но все же испытывал сомнения касательно стоимости машин и требований к пространству и техническому обслуживанию. Затем коллега предложил ему систему 3D-печати Objet Connex500 — простую, подходящую для офиса машину, выпускающую детали, способные соперничать с изготовленными методом SLA в отношении качества и отделки.

В отличие от других технологий, которые рассматривал Зейгл, Objet Connex предлагает уникальную возможность печатать детали и узлы, изготовленные из разных материалов для моделирования, с разными механическими или физическими свойствами, в рамках одной конструкции. Детали, напечатанные на Objet Connex, обладают гладкой и прочной поверхностью и исключительно высокой степенью детализации. Система способна печатать гибкие шарниры, детали с мягкой поверхностью и комбинированные детали, которые нельзя изготовить с помощью других технологий прототипирования. Превосходная производительность, высокое качество результата и уникальные возможности печати из нескольких материалов Objet Connex позволяют пользователям с высокой степенью точности имитировать внешний вид, тактильные качества и функциональность исключительно широкого спектра готовых изделий.

Неокрашенные детали, напечатанные на 3D-принтере ObjetПо словам Зейгла, тот факт, что Objet Connex может выпускать струи цифровых материалов – то есть смешивать два материала, чтобы увеличить твердость, – стал ключевым фактором в пользу решения о приобретении данной системы, равно как и способность Objet Connex комбинировать два материала в одной детали. «Из рассмотренных нами систем для создания быстрых прототипов только Objet Connex позволяла создавать одну конструкцию из нескольких материалов и с разной твердостью, — поясняет Зейгл. — SLA и другие марки 3D-принтеров не позволяют ничего подобного, и мы не устояли. Принтер Objet Connex изменил мой взгляд на 3D-печать».
Зейгл и его команда также были впечатлены качеством деталей, изготавливаемых на Objet Connex. «Качество и отделка деталей на Objet Connex ничуть не хуже, чем у SLA-деталей, которые мы получали от своих сервисных бюро, — говорит он. — “И мы можем изготовить деталь всего за несколько часов вместо нескольких дней и груды бумажной работы, когда мы пользовались аутсорсингом».”

Objet Connex позволила создать инновационный дизайн нового велосипеда Speed Concept

Готовые окрашенные детали, изготовленные на Objet Connex

Команда Зейгла использует свой принтер Objet Connex практически для каждого велосипеда, выпускаемого Trek. Недавно он сыграл ключевую роль в запуске нового велосипеда компании, Speed Concept 9, – велосипеда для заезда на скорость, который использовался в гонках «Тур де Франс» и «Железный человек — Гавайи». Уникальный дизайн рамы отличается аэродинамическим профилем, который снижает сопротивление ветра и увеличивает скорость. Прототип почти каждой детали этого нового дизайна был напечатан на Objet Connex и затем отправлен из штаб-квартиры Trek в Висконсине на стенд в Калифорнии для испытаний в аэродинамической трубе, где образцы рам испытываются при скорости ветра 30 миль в час или больше. 

«У дизайнеров было несколько идей, и они хотели увидеть влияние сопротивления ветра на конструкцию аэродинамического профиля, — поясняет г-н Зейгл. — “Поэтому мы напечатали несколько деталей на Objet Connex, чтобы закрепить их на основной раме велосипеда и испытать в аэродинамической трубе.” Команда даже напечатала на Objet Connex несколько прочных аксессуаров, таких как бутылки для воды и коробки с секциями для обедов, чтобы приблизить условия испытаний к реальности». 

«Тот факт, что мы можем быстро напечатать несколько вариантов, вскорости побудил дизайнеров больше экспериментировать и все же успевать выполнять работу в срок», — поясняет г-н Зейгл. Конечный результат оказался настоящим прорывом в велосипедном дизайне, получил название Kamtail Virtual Foil и приковал внимание прессы.

Прежде чем приобрести Objet Connex, команда Trek изготавливала опытные образцы деталей из алюминия или плотной пены при помощи процессов CNC в своей мастерской и комбинировала их с SLA-деталями, переданными на изготовление сервисному бюро. Временные рамки, по словам Зейгла, были совсем другими, поскольку нужна была неделя или больше, чтобы получить CNC-деталь, и несколько дней, чтобы получить SLA-деталь. Изготовление же детали собственными силами на 3D-принтере Objet обычно занимает меньше одного дня. Люп Олларзабал (Lupe Ollarzabal), инженер, который управляет принтером Objet Connex компании Trek, говорит, что приобретение Objet Connex в собственность оказало огромное влияние на производительность Trek. “«Наш Objet Connex позволяет быстрее вывести на рынок новый продукт или
вовремя вывести на рынок лучший продукт, а во многих случаях и то и другое, — утверждает Олларзабал, которого Зейгл описывает как «палочку-выручалочку» для дизайнеров, которым немедленно нужен опытный образец детали. — «Так или иначе, мы в выигрыше, как и наши клиенты. Если времени в обрез, это просто спасение».
Дизайнеры Trek в полном восторге от Objet Connex: время ожидания опытного образца сократилось с нескольких дней или недель до 30 минут. Они также создают опытные образцы гораздо чаще. «75 % опытных образцов создаются для вещей, для которых мы их раньше никогда не делали, — рассказывает Зейгл. — “Когда мы использовали аутсорсинг или делали фрезеровку своими силами, мы не могли позволить себе изготавливать много опытных образцов».” Зейгл отмечает, что помимо экономии бюджета и времени Objet Connex также помог значительно сократить количество ошибок при обработке, из-за которых срок выпуска продукта мог сдвигаться на несколько недель или месяцев.

Сегодня, по словам Зейгла, принтер Objet Connex компании Trek работает почти непрерывно. «Сперва у нас работал на полставки один оператор 3D-принтера Objet, — вспоминает он. — «Через шесть месяцев, когда дизайнеры начали создавать больше опытных образцов, мы приняли его в штат. Если заданий станет еще больше, придется либо добавить рабочую смену, либо приобрести еще один Objet Connex, а может, и то и другое. Наш нынешний принтер работает весь день, всю неделю, а иногда и по выходным».

«Обслуживание Stratasys выше всяких похвал, — отмечает г-н Зейгл. — Хорошо бы, если все наши поставщики были такими же ответственными, как Stratasys. По десятибалльной шкале они заслуживают десятку».

Stratasys Ltd. © 2015. All rights reserved. See stratasys.com/legal for trademark information.