CreatBot и Samsung: крупногабаритная 3D-печать в электронике

Samsung - всемирно известный производитель бытовой электроники, обладающий глубокими знаниями в области промышленного дизайна. Компьютерные и телевизионные мониторы компании продаются более чем в ста странах и неизменно занимают лидирующие позиции по объему ежегодных поставок.

В сегменте игровых мониторов Samsung уделяет особое внимание не только показателям производительности, но и тому, как внешние линии и текстуры материалов влияют на восприятие пользователя.

Целью нового проекта Samsung стал серийный выпуск широкоформатного изогнутого игрового монитора, обладающего футуристическим дизайном. В ходе исследований и разработок Samsung потребовался прототип с соотношением сторон 1:1 для проверки пропорций дизайна, эргономики и возможности сборки.

Современные вызовы опытного производства

Хотя традиционные станки с ЧПУ или машины для литья под давлением позволяют изготавливать большие корпуса, технологи Samsung выявили ряд неизбежных проблем:

Криволинейная поверхность прототипа: при длине корпуса монитора 1,1 м поверхность с большой кривизной будет иметь прерывистые переходы, если обрабатывать ее секциями, что ухудшит качество визуального восприятия модели.

Сжатые сроки НИОКР: на производство первого опытного образца и проверку его внешнего вида было отведено всего 10 дней.

Необходимость в нескольких образцах: в ходе проверки может потребоваться внесение  изменений в концепт-модель и производство новой итерации монитора. Традиционные инструменты не способны адаптироваться к таким требованиям.

Задачи проекта

В рамках опытных работ по новому  проекту перед специалистами Samsung стояли следующие задачи:

Цельнолитой дизайн: на прототипе не должно быть следов стыков, чтобы не ухудшать визуальное восприятие презентации модели.  

Высокоточное производство: точность размеров должна соответствовать требованиям сборки и функциональных испытаний.

Высокое качество поверхности: поверхность должна иметь текстуру, близкую к серийным образцам.

Короткие сроки: время изготовления одного прототипа монитора не должно превышать 7 дней.

Оптимизация стоимости: снижение затрат более чем на 50% при достижении целевых показателей качества.

Решение – широкоформатный 3D принтер CreatBot D1000 HS

 

 

После изучения потребностей заказчика и задач проекта команда CreatBot предложила промышленное решение для производства крупных прототипов:

Оборудование

Выбор станка был сделан в пользу промышленного 3D принтера CreatBot D1000 HS. Благодаря размерам рабочей камеры 1000×1000×1000 мм, высокоточным линейным направляющим и серводвигателям, аппарат обеспечивает чрезвычайно высокую точность и повторяемость и позволяет печатать дисплей целиком.

Материал

Для одновременного уменьшения неровностей поверхности и обеспечения необходимой прочности был использован композитный пластик  PLA-CF. Материал, армированный углеволокном, обеспечивает высокие механические характеристики и гладкую поверхность при печати слоем 0,2 мм.

Гибкость НИОКР

В ходе исследований и разработок модель может быть быстро доработана и напечатана заново, что позволяет за короткое время внести любые изменения в конструкцию.

Предварительное моделирование сборки

Перед печатью новый корпус  и существующая базовая модель Samsung были верифицированы с помощью инструментов цифрового моделирования, чтобы убедиться в идеальном соответствии элементов сборки.

Результаты – оптимизация опытно-конструкторских работ с помощью промышленной 3D печати

 

 

• Точность производства крупногабаритного прототипа монитора составила 0,3 мм
• Стоимость изготовления был снижена на 10 500$ или на 70% в сравнении с традиционными инструментами
• Срок готовности прототипа составил 5 дней, увеличив тем самым эффективность работ в 4 раза
• Качество поверхности опытного образца полностью соответствует требованиям и позволяет использовать модель для презентации нового продукта

 

 

Пример компании Samsung не только демонстрирует практическую ценность 3D печати при создании прототипов, но и предлагает отрасли новый подход к опытному производству.

По мере того как дизайн потребительской электроники становится все более разнообразным, а необходимость в новых итерациях концепт моделей возрастает, промышленная 3D печать будет все чаще использоваться для получения опытных образцов, проверки работоспособности и мелкосерийного производства.

Благодаря своим большим размерам, стабильности работы и широкой номенклатуре поддерживаемых пластиков CreatBot D1000 HS раскрывает огромный потенциал во многих  отраслях промышленности.