Témata
Reklama

Sentien: Vývoj funkčních prototypů open-ear sluchátek od společnosti cotu

Precizní výroba dílů pro spotřební elektroniku pomocí SLA 3D tisku, silikonových forem a vakuového lití – ověřený koncept připravený i pro sériovou výrobu vstřikováním plastů do kovových forem.

Společnost Sentien stojí za vývojem elegantních sluchátek s kostním vedením zvuku, hlasovým ovládáním a možností přizpůsobení.

Při vývoji nové generace zařízení hledalo Sentien partnera, který dokáže zajistit výrobu prototypových dílů s vysokou přesností, funkčností a důrazem na design. Společně s firmou cotu vytvořili sadu kvalitních prototypů připravených pro testování i prezentaci finálního produktu. Zaměřili se na kombinaci tuhých i pružných částí, přesné lícování i estetické provedení s ohledem na budoucí sériovou výrobu.

Cílem této případové studie je přiblížit jednotlivé fáze vývoje produktu – od tvorby prototypů, přes řešení výrobních výzev až po přípravu na sériovou výrobu a ladění klíčových výrobních kroků.

Na základě vstupních 3D dat od zákazníka společnost cotu převzala celý výrobní proces. Nejprve optimalizovali modely a připravili master modely pomocí stereolitografie. Ty sloužily pro vícestupňové vakuové lití plastů do silikonových forem. Finální fáze zahrnovala povrchovou úpravu odlitků podle požadovaných vizuálních a funkčních parametrů. Součástí projektu byla také výroba vlastních přípravků a několik iterací výrobních postupů s cílem dosáhnout maximální přesnosti a opakovatelnosti.

Jak se firma cotu tuto výzvu rozhodla řešit

Použitá technologie: 3D tiskárna ASIGA MAX, vakuové lití 

Použitý materiál: Asiga PlasGray V2Asiga Denta Model

Výroba master modelů

Zákazník poskytl 3D data, která společnost cotu před tiskem upravila s ohledem na technologické nároky SLA 3D tisku a vakuového lití. Optimalizovala se zejména geometrie a konstrukční detaily, aby bylo možné díly přesně vytisknout, odlít a bezchybně slícovat.

Po finální úpravě dat následovala výroba master modelů pomocí SLA 3D tisku na 3D tiskárně ASIGA MAX. Tisk všech dílů probíhal s rozlišením 25 μm za použití materiálů Asiga PlasGray V2Asiga Denta Model, pro zajištění maximální přesnosti a detailu.

Pro zajištění rozměrové stability během polymerace byly modely vytvrzovány v glycerinovém prostředí. Díky tomu byly dosaženy konzistentní výsledky bez deformací a mohli navázat na následné úpravy.

Každý díl prošel pečlivou povrchovou úpravou, která zahrnovala vyhlazení, sjednocení povrchu a finální lakování matnou nebo lesklou černou barvou, v závislosti na požadovaném vizuálním efektu. Zvláštní pozornost věnovali dílům spojených do jednoho celku (např. transducery či části battery case), které bylo nutné opracovávat bez rozdělení, aby nedošlo k narušení hran a přesně lícovaných ploch.

Výroba silikonových forem

Po dokončení master modelů se cotu přesunulo k výrobě silikonových forem pro vakuové lití. V závislosti na typu dílu a požadovaném uspořádání využili dva typy silikonů:

Tužší silikon – pro první sérii forem s jednoduchým rozdělením a více dutinami (např. transducery ve 4násobném uspořádání),

Pružnější silikon – pro druhou sérii forem, kde jsme potřebovali vyšší elasticitu a přesnější definici dělících rovin.

Formy byly navrženy jako multicavitní (vícedutinové), aby bylo možné efektivně vyrábět více kusů najednou. Dělící roviny byly definovány podle tvarové logiky dílů, a to buď přímo v master modelu, nebo mechanicky pomocí pásky či skalpelu při výrobě formy.

V některých případech byly doplněny formy o odvzdušňovací kanály (airventy), nálitky a vlastní přípravky, které umožňovaly stabilní uložení kabelových svazků či vodičů před zalitím.

Odlévání funkčních dílů

Při výrobě funkčních dílů, jako jsou transducery, ear frame a back frame, kombinovali tvrdý polyuretan pro pevné části a pružnou gumu pro flexibilní zóny. Postup byl přizpůsoben konkrétním požadavkům na mechanické vlastnosti každého dílu.

transducerů nejprve odlévali dvousložkově – tvrdý plášť a měkkou vnitřní část zvlášť. Ve druhé verzi celé tělo odlili z jednoho materiálu ve vakuové komoře. Všechny odlitky byly následně vytvrzeny v peci pro dosažení potřebné pevnosti.

U dílů ear frame a back frame zalévali drátové výztuhy a kabely do tvrdého polyuretanu, následně do pružné gumy. Pro přesné uložení komponent využili 3D tištěné přípravky. Konektory se chránili pomocí rozpustného filamentu, který se po odlití jednoduše odstraní vodou.

Každý vyrobený kus prošel detailní vizuální i funkční kontrolou.

Finální úpravy a kompletace

Po vyjmutí dílů z forem následovalo mechanické začištění, které zahrnovalo:

odstranění nálitků, airventů a otřepů v oblasti dělících rovin,

přesné slícování lícovaných ploch, zejména u transducerů, které se skládaly ze dvou částí,

kontrola geometrie, hran a kvality povrchu – bez škrábanců, deformací nebo vizuálních vad.

V místech určených pro montáž elektroniky a konektorů bylo nutné zachovat čisté a přesné lícování, aby bylo možné transducery osadit elektronikou a následně uzavřít. U druhé verze transducerů (tvrdý PU na obou stranách) cotu rovněž provedlo lokální leštění dotykových ploch pomocí jemné textilie a mechanického leštění do vysokého lesku. Aby nedošlo k poškození okolí, připravili speciální přípravek pro přesné vymezení leštěné plochy.

Optimalizace pomocí 3D tisku

Během výroby tým cotu upravoval jak design dílů, tak samotné výrobní postupy. Díky tomu postupně dokázali zvýšit přesnost, opakovatelnost a snížit zmetkovitost.

U ear frame a back frame přešli na efektivnější lití s použitím 3D tištěných přípravků, které jim pomohly přesně fixovat kabely a výztuhy. Přilnavost mezi materiály zlepšili úpravou forem a přesnějším uložením vodičů. Pro bezpečné zalévání konektorů použili rozpustný filament, který se po vytvrzení snadno odstraní. Dělící roviny forem byly navrženy tak, aby bylo vkládání součástek co nejjednodušší a odlitky nevznikaly s deformacemi.

Výsledkem byla stabilnější výroba s menší potřebou dodatečných úprav.

Výsledek spolupráce a přínos pro klienta

Firma cotu dodala společnosti Sentien sadu funkčních prototypů připravených k testování konstrukce, ergonomie i vzhledu finálního produktu. Kombinací SLA 3D tisku, vakuového lití a vlastních přípravků byly splněny náročné požadavky na mechanickou pevnost, přesné lícování, kombinaci tuhých a měkkých materiálů i vysokou estetickou úroveň. Výsledkem byl ověřený výrobní koncept vhodný pro další krok – sériovou produkci.

Díky možnostem SLA 3D tisku, technickému know-how a schopnosti pracovat s různými materiály dnes cotu zvládá realizovat obdobné projekty plně aditivně, bez nutnosti vakuového lití.

Firma cotu poskytuje klientům kompletní výrobní zázemí od technického poradenství, přes úpravu 3D dat až po dodání přesných a vizuálně kvalitních dílů připravených k použití. Každý projekt řeší individuálně s důrazem na funkčnost, efektivitu a dlouhodobou spolehlivost. Díky špičkovému SLA tisku a širokým zkušenostem v oblasti výrobní optimalizace nabízí řešení, která odpovídají Vaším konkrétním potřebám.

Hledáte partnera pro vývoj funkčních prototypů nebo malosériovou výrobu

Ozvěte se firmě cotu, rádi s Vámi projdou možnosti a navrhnou řešení na míru.

Komerční článek

Související články
Velký přehled materiálů pro SLA – 1. část

Vše, co potřebujete vědět při výběru materiálů pro 3D tisk: rady a doporučení.

Vývoj zařízení Vividi: zakázková výroba krytů pro chytrou elektroniku

Záměrem projektu bylo navrhnout kompaktní a technicky spolehlivé zařízení, které umožní firmám sledovat a analyzovat pohyb zákazníků v jejich prostorách. Výzvou bylo vytvořit funkční design a zároveň umožnit efektivní a rychlou malosériovou výrobu.

3D tisk pro malosériovou výrobu

Aditivní výroba může být vhodným řešením nejen pro individualizované produkty, ale i produkci méně kusových zakázek, kde by se klasická sériová produkce nevyplatila. A právě na tento segment se zaměřuje pražská společnost cotu.

Související články
SLA 3D tisk velkoobjemových přepravek v rekordním čase

Společnost cotu přistupuje ke každé zakázkové výrobě s důrazem na kvalitu, rychlost, efektivitu a technickou flexibilitu. Díky zkušenostem z oblasti SLA 3D tisku, malosériové výroby a vývoje prototypů dokáže jejich tým reagovat na specifické požadavky klientů bez zbytečných kompromisů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Pojezd zámku - sériová výroba 3D tiskem

Případová studie mapující využití 3D tisku pro sériovou výrobu pojezdů zámků pro firmu ASSA Abloy. Inovativní přístupy s technologií DLP na tiskárnách ASIGA dokazují, že 3D tisk je cestou k efektivní a precizní výrobě dílů.

Dronetag – 3D tisk krabiček pro dálkovou identifikaci dronů

Případová studie společnosti Dronetag nám přináší podrobný pohled na využití 3D tisku při výrobě krabiček dálkové identifikace pro drony, která je klíčem k bezpečnému a regulovanému provozu v leteckém prostoru.

Aditivní technologie pro Průmysl 4.0

Výrobní stroje pracující na principu aditivních technologií si generují samy vlastní výrobní strategii a dráhy. Nepotřebují zvláštní přípravu výroby. Ta spočívá pouze v umístění výrobku do výrobního prostoru stroje.

Aditivní technologie (nejen) v leteckém průmyslu

3D tisk, neboli aditivní výroba, v dnešních dnech zažívá opravdový boom. Většina firem technického zaměření, které jsou na špičce v oblasti inovací, tuto technologii vlastní, nebo alespoň externě využívá. Obdoba této technologie však není v přírodě nová, ani nijak výjimečná.

Téma: technologie pro výrobu forem

Díly, součásti či výrobky, které spatřily světlo světa díky tomu, že byly vylisovány, odlity či vykovány ve formě, jsou doslova všude kolem nás. Forma je zařízení často velmi složité a komplexní a k její výrobě je potřeba řada špičkových technologií. Následující článek představuje některé z nich.

Princip laserového čištění a jeho možnosti

Laserové čištění patří mezi mladé technologie, jež nacházejí stále nové uplatnění nejen v průmyslu. Hlavním důvodem jsou nízké provozní náklady, ekologická šetrnost k životnímu prostředí a v neposlední řadě šetrnost k čištěnému materiálu oproti konvenčním metodám.

20 milionů lakovaných klik pro všechny značky automobilů

Moderní doba přináší moderní technologie také do automobilového průmyslu i samotných automobilů. Bezdotykové otvírání např. zadních dveří se již u některých modelů automobilů různých značek objevuje, avšak doba ještě nedospěla k úplnému odstranění vnějších klik k mechanickému otevírání vozu. Společnost WITTE Automotive se orientuje na výrobu zámků a zámkových aretací pro automobily snad všech světových výrobců. V novém závodě v Ostrově u Karlových Varů nedávno uvedla do provozu také velmi moderní lakovací linku právě pro vnější lakované kliky automobilů.

Madla s vyšší přidanou hodnotou

Sklopná madla a ruční kolečka v hygienické bílé nebo v ušlechtilé kombinaci kovů – to jsou nové produkty reagující na potřeby uživatelů.

Interdisciplinární studentské projekty

Profesor Stanislav Hosnedl před dvanácti lety přišel s ideou realizace týmových studentských konstrukčních a designérských projektů. Z původní studentské akce na Fakultě strojní ZČU v Plzni se rozrostla spolupráce napříč čtyřmi zdejšími fakultami, dvěma zahraničními univerzitami a patnácti tuzemskými a zahraničními firmami. Celým tímto vším prošlo při řešení 36 témat na 980 studentů. Letošní dvanáctý ročník byl opět v celé řadě aspektů výjimečný.

Plazmová povrchová úprava nanovlákených polymerních struktur

Technologie plazmových povrchových úprav spočívá v navázání funkčních skupin na povrch řetězce polymeru v plazmovém výboji. Jedná se převážně o hydroxylové skupiny. Nepolární charakter povrchu materiálu se tímto mění na polární, tedy hydrofobní povrch se stává hydrofilním či naopak. Tato technologie nachází stále širší uplatnění v různých průmyslových, ale i medicínských aplikacích.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit