Bei der Entwicklung des Roller-Designs zogen das Studententeam und Professor Till verschiedene Technologien für die Produktentwicklung in Betracht. Die größte Herausforderung ergab sich bei der Entwicklung des Roller-Rahmens, in dem mehrere Komponenten vom Motor bis zur Elektrik untergebracht sind. Die Struktur war für subtraktive Verfahren zu komplex, während die Durchlaufzeiten zu lang waren, um den Produktionsplan einzuhalten. Daher wandte sich das Team den additiven Technologien von Stratasys zu, um den Produktentwicklungsprozess aufzubauen, was die schnelle Fertigung der anpassbaren Roller-Teile ermöglichte. „Die Herstellung der Prototypenteile war ein echtes Hindernis, bis wir den 3D-Druck entdeckten“, sagte Till.
„Die additive Technologie von Stratasys ermöglichte es uns, schnell einen voll funktionsfähigen, selbstbalancierenden Roller in einem Design zu produzieren, das zuvor zu komplex war, um mit einer anderen traditionellen Methode hergestellt zu werden.“ Laut Till veränderte der 3D-Druck des Rahmens und der Plattform des Scooters die gesamte Denkweise des Teams in Bezug auf die Produktentwicklung. „Die Studenten begannen, additiv zu denken und nutzten die Möglichkeiten der Technologie, um mit mehr Freiheit und unter Berücksichtigung von Individualisierungsmöglichkeiten zu entwerfen“, erklärte er. Diese Veränderung führte zu erheblichen Zeiteinsparungen während des gesamten Produktentwicklungszyklus.
„Bei der Herstellung eines maßgeschneiderten Produkts liegt der Engpass meist in der Fertigung, da Werkzeuge, Formen und spezielle Vorrichtungen angefertigt werden müssen – das dauert sehr lange“, fuhr Till fort. „Bei der Produktentwicklungsmethode, die wir für dieses Projekt entwickelt haben, dauert es drei Wochen, bis das Design produktionsreif ist. Mit herkömmlichen Methoden hätte der Fertigungsprozess weitere drei Wochen in Anspruch genommen. Mit dem 3D-Druck von Stratasys konnte diese Phase auf vier Tage verkürzt werden, was eine enorme Zeitersparnis darstellt.“
Der Rahmen und die Plattform des Rollers wurden auf dem Fortus 900mc™ aus robustem FDM Nylon 6™ gefertigt, wodurch die größeren Teile in einem Stück 3D-gedruckt werden konnten. Die Plattform wurde mit einer 3D-gedruckten, gummiartigen Abdeckung für besseren Halt versehen, die aus Agilus30™ auf dem Connex3™-Multimaterial-3D-Drucker hergestellt wurde. Laut Till ermöglichte die Nutzung des Stratasys-Multimaterial-Drucks zur Herstellung von Teilen mit unterschiedlichen Steifigkeiten und Materialkombinationen dem Team, die geometrischen Einschränkungen der traditionellen Fertigung zu überwinden und noch komplexere Designs zu realisieren.
Die Universität hat den Einsatz des 3D-Drucks nun auf ein breiteres Spektrum an Ingenieurprojekten ausgeweitet, um Entwürfe zu überprüfen und Konzepte zu validieren. „Der 3D-Druck spielt nicht nur eine herausragende Rolle in unserem Lehrplan, wir ermutigen nun auch mehr Studierende, ihre Projekte auf unseren 3D-Druckern zum Leben zu erwecken, um ihre Designfähigkeiten zu visualisieren und zu verbessern“, fuhr Till fort. „Wir haben auch eine Veränderung im Verhalten der Studierenden festgestellt, da sie sich stärker mit dem 3D-Druck beschäftigen und die Möglichkeit haben, näher am Projekt zu sein. Globale Unternehmen, mit denen wir zusammenarbeiten, haben sich ebenfalls an uns gewandt und darum gebeten, den 3D-Druck noch stärker in unsere Lehrveranstaltungen zu integrieren, was die wachsende Nachfrage nach Absolventen mit Wissen und Fachkenntnissen in dieser Technologie verdeutlicht.“
