Ныртек: создание 6 тысяч печатных моделей

Пролог

Наверняка многие из вас постоянно натыкаются на новости, например 'В Канаде распечатали....', 'Студент из США создал.....' Безусловно, эти истории интересны и имеют место быть. Но есть одно но - у нас в России ничуть не меньше талантливых и интересных компаний и людей, которые в своих проектах активно используют 3D печать!

Специально для своих пользователей и для жителей портала «3D Today» мы решили рассказать об историях применения 3D принтеров в России.

Знакомьтесь:

Издательство настольных игр «Ныртек». Эта компания создаёт настоящий праздник – талантливые разработчики проектируют и воплощают в жизнь уникальные идеи.

А Вы знаете, что может объединить людей разных возрастов, профессий и даже религий? Что может без труда заинтересовать всех членов семьи и собрать за одним столом? Конечно же, это настольная игра! Издревле в культуре любого народа особое место уделялось играм. Это и своеобразный отдых, и развитие умственных способностей, и объединение всех игроков. Вспомните игры своего детства: лото, шашки, домино?… какая игра была для Вас самой любимой?

Сегодня настольные игры не утратили своей популярности, а скорее наоборот: огромное множество игр не оставляет равнодушными ни взрослых, ни детей.

Евгений Кустов, руководитель проектов:

«Ныртек» создаёт оригинальные настольные игры, как для розничных продаж, так и для корпоративных клиентов на заказ.Продумывая одну из наших последних разработок, мы столкнулись с «небольшой» проблемой, связанной с технической сложностью реализации задумки. Дело в том, что основным элементом проекта является игровой шар. Даже не шар, а шарик, диаметром всего 10 мм. Но это не обычный шарик, а сложная геометрическая фигура. Форма элемента обусловлена разработанной механикой игры, в соответствии с которой этот игровой элемент должен был соответствовать противоречивым требованиям — с одной стороны он должен был легко катиться по полю игры, с другой — не настолько, чтобы неконтролируемо покидать игровую область.

Это могло достигаться несколькими способами — сопротивлением игрового поля (материал, ограничители), формой игрового элемента, весом игрового элемента. Путь с сопротивлением игрового поля отпал, потому что все нестандартные материалы сильно влияли на стоимость конечного продукта. Вес игрового элемента работал так: при использовании шарика с весом, выходящим за пределы 5 грамм (пластик, резина, сталь), шарик при любом удобном и неудобном случае неконтролируемо покидал пределы игрового поля за счёт силы инерции; при использовании шарика весом до 1 грамма шарик катился от малейшего прикосновения и плохо останавливался. Любая неровность поверхности заставляла шарики катиться в сторону наклона, нарушая задумку игры. Путь борьбы с горизонтальными отклонениями поверхностей мы отмели как утопический.

Помимо прочего, немаловажно было соблюсти органолептические ощущения от использования шарика, а также обеспечить его сопротивляемость механическим повреждениям — это же игра, в которой шарик легко мог упасть на пол и на него могли случайно наступить и повредить.

В результате экспериментов и поисков оптимального решения всех возникших противоречий, мы нашли правильное сочетание геометрической формы и веса игрового элемента. Изготовив на 3D-принтере с десяток различных прототипов, мы пришли к удовлетворяющему варианту. Наш шарик стал усечённым икосаэдром весом около 0,3 грамма. Осталось дело за малым — произвести 6 тысяч деталек, поскольку каждый из тысячи комплектов игры содержал 6 шариков двух разных цветов. Мы долго искали возможность технической реализации задуманного. С одной стороны, тираж в шесть тысяч элементов невелик для исполнения его фабричными методами, с другой — это довольно большое количество для эксклюзивной игры. А с учетом ограничения по себестоимости, мы не могли себе позволить ввязываться в производство пресс-форм, также были и другие нюансы. Например, мы нашли подходящего производителя, который мог бы произвести тираж из вспененного полипропилена, который удовлетворял всем нашим требованиям, но производство нестандартной пресс-формы, а также технология производства оставляли слишком много вопросов к финальному качеству изделия. Перепробовав еще несколько вариантов изготовления, мы оказались в тупике — либо мы выходили из рамок бюджета, либо не имели никаких гарантий относительно качества финального продукта.

Наконец нас осенило — для производства всего тиража нужно использовать то же самое, что было использовано при разработке прототипа — 3D печать! Этот вариант удовлетворял нас по всем параметрам, ведь, как оказалось, только 3D принтер способен создавать сложные геометрические конструкции, практически полые внутри.Теперь нам нужно было максимально «сжать время», дабы напечатать 6(!) тысяч изделий в ограниченные сроки. Сделать это можно только путём увеличения количества единиц продукта, производимого за единицу времени, а значит - нам нужны были принтеры. Мы обратились к тем же ребятам, у которых печатали прототип, компании K-craft. Они отнеслись к нашей идее с большим скепсисом, но обещали помочь с производственными вопросами, если мы раздобудем свободный принтер, так как их принтеры постоянно заняты на собственных проектах.

И тут мы решили обратиться в компанию PICASO 3D, так как прототипы делались именно на принтере этого производителя. К нашему восторгу нам обещали помочь, и через некоторое время в нашем распоряжении на несколько недель оказался принтер PICASO 3D Designer!

Ребята из K-craft также впервые столкнулись с подобной задачей по производству тиражного продукта на 3D принтере, поэтому в процессе работы им пришлось несколько раз поломать голову над тем, как сделать процесс производства наиболее оптимальным с точки зрения сроков и качества. Необходимо было продумать и расположение деталей на рабочем столе принтера, и подобрать оптимальную скорость производства, и решить вопрос сцепления изделий со столом.

В первые несколько дней, мы, честно говоря, приуныли — видели, что проблемы с отладкой процессов по производству таких мелких деталей сильно влияют на наши сроки. Опять же — кто печатал, тот понимает, о чем идёт речь. Но тут «на помощь» пришли ребята из команды PICASO 3D. Например, они посоветовали нам печатать с использованием плёнки (которая идёт в комплекте с принтерами PICASO 3D), и действительно, именно плёнка обеспечила наилучшую адгезию! Также, вместе мы продумали расположение наших деталей на рабочем столе принтера, создали небольшой пласт материала под изделиями для их скрепления и достижения наилучшего качества печати.

Наконец, когда мы разобрались со всеми нюансами, стало намного проще — принтер просто работал, работал, работал… почти в круглосуточном режиме.

Если говорить о потраченном времени на печать – полная партия была изготовлена за 5 недель. Но важно учитывать, что сначала мы печатали на одном принтере, затем подключили второй. Также в эти 5 недель входят новогодние праздники, и время, потраченное на поиск правильной технологии массовой печати за один цикл.

Один шарик печатается 3-5 минут в зависимости от скорости подогрева платформы. На печать 10 шариков уходит в среднем 20-30 минут, 100 шариков – уже около 3 часов. Важно подобрать настройки, остальное – дело техники.

Таким образом, за первые 3 недели мы напечатали около 2 тысяч шариков, а в остальное время доработали весь тираж.

В результате нам удалось произвести 6 тысяч одинаковых элементов с задуманными характеристиками в ограниченные сроки. Возможно, что мы были первыми, кто реализовал подобную задачу в России — производство мелкосерийного продукта на 3D-принтере, возможно, что нет, но в любом случае это был очень интересный и смелый «эксперимент».