Vďaka kvalitnému, extravagantnému výberu materiálov a starostlivému remeselnému spracovaniu, spojenému s neustále novými a inovatívnymi nápadmi, sa okuliare od spoločnosti Marcus Marienfeld AG jasne odlišujú od konvenčných sklenených rámov. Marcus Marienfeld od svojich rokov ako zlatník vždy hľadal inovácie a výzvy, pokiaľ ide o dizajn a výrobu nových doplnkov.   Najnovšie pomocou poistky 1 integroval selektívnu laserovú spekaciu (SLS) 3D tlač do výrobnej linky pre svoje sklenené rámy vo svojej švajčiarskej dielni na tlač dielov na konečné použitie a rýchle nástroje na tvarovanie titánu. V tomto rozhovore hovorí o svojich prvých krokoch s 3D tlačou SLS, o výhodách, ktoré mu poskytuje v sériovej výrobe, ako aj pri výrobkoch na mieru a o tom, prečo tak rád používa nylon ako surovinu. 

Od zlatníka až po výrobcu okuliarov 

Marcus Marienfeld prišiel do svojho súčasného domova, švajčiarskeho, ako zlatník. Rýchlo videl potenciál vo svojom odvetví a to zmeniť konvenčné a väčšinou zastarané výrobné techniky. Jeho poslaním bolo nielen priniesť technológiu do šperkárskeho dizajnu, ale aj do jeho výroby.   Začal so spoločnosťou, ktorá vyvíjala kolekcie šperkov a vždy sa snažila priniesť každý kúsok procesu interne a vyrábať výrobok ručne, od kreslenia cez konštrukciu modelu až po realizáciu a výrobu.

Ako zlatník najprv použil SLA 3D tlač na rýchle prototypovanie šperkov a doplnkov, predtým, ako naprogramoval návrhy na CNC stroji.  Dnes Marienfeld využíva predovšetkým SLS 3D tlač vo svojej oblasti odborných znalostí: výroba okuliarov. Jeho spoločnosť integruje materiál Nylon 11 Powder do svojich sofistikovaných a vysoko kvalitných okuliarových rámov a tiež používa diely SLS ako nástroje na výrobu. 

3D tlač sklenených rámov v sériovej výrobe na poistke 1 

Od tohto roku spoločnosť Marcus Marienfeld AG čoraz viac integruje nylon do neobvyklého výberu materiálov – ktorý sa pohybuje od uhlíka po titán, byvolí roh a drevo zo starých dubových sudov – pre svoje luxusné okuliare pomocou vlastnej tlačiarne Fuse 1 SLS 3D.  “Naše okuliare sa líšia od tých, ktoré sú tam vonku,” hovorí Marienfeld. 

S touto ambíciou sa rozhodol začleniť do svojich návrhov okuliarov materiál Formlabs Nylon 11. Po prvé, v Marienfeldovom štúdiu bolo testovaných mnoho rôznych dizajnov, hlavne rámových čelných strán vytlačených na tlačiarni Fuse 1. Fuse 1 bola tiež nedávno prvýkrát použitá na výrobu série. Celkom 80 hotových rámových čiel by sa dalo vyrobiť v jednej tlači za obdobie cca 1,5 dňa. 

Keďže ponúka vysoké detaily a nevyžaduje podporné konštrukcie, selektívna technológia laserového spekania na Fuse 1 je vhodná na tlač jemných konštrukčných prvkov, ktoré sú neskôr ďalej spracované s presným strihom. 

Táto prvá séria okuliarov s potlačou SLS 3D má byť vybavená vysoko kvalitnými karbónovými chrámami a potom predaná partnerom po celom svete. Okrem toho, ďalšie projekty pre okuliare s nylonovými prvkami sú už na lavičke v Marienfelde. Športové okuliare sú navrhnuté s integrovanými vetracími otvormi, ktoré majú byť dokončené v prepletenej tlači.  

Tlačiareň Fuse 1 stále otvára nové obzory pre dizajnéra. “Navrhli sme špeciálne okuliare, ktoré sú nielen ploché, ale aj zvonku hrubšie. Sú konštruované takmer kužeľovito. Ak chcete vytvoriť niečo také, 3D tlač je kľúčová. Môžeme ľahko implementovať špeciálne návrhy, ktoré by nefungovali s inými technológiami,” vysvetľuje Marienfeld.

Estetické výhody odolného nylonového materiálu 

Zatiaľ čo mechanické vlastnosti, ako je teplotná odolnosť alebo konečná pevnosť v ťahu, sú dôležité pre mnohých používateľov tlačiarne Fuse 1, Marienfeld má úplne inú perspektívu. Pri výbere materiálu si dizajnér vybral nylon 11 predovšetkým kvôli jeho estetickým vlastnostiam. “Chcem trochu zdôrazniť tmavý antracit Nylonu 11. Má neutrálny vzhľad a môžete sa tam hrať s kombináciami materiálov a ak ide o šperky, môžete veľmi dobre kombinovať farebné prvky,” hovorí Marienfeld.  Okrem toho je pololesklá povrchová úprava, ktorá si po dokončovacích krokoch stále zachováva určitú priľnavosť, dôležitá pre predaj okuliarov Nylon 11, ako aj ich nosenie.

3D tlač premieňa individuálne želania zákazníkov na realitu

Keďže Marcus Marienfeld AG už dlho používa pre svoje okuliare aj mnoho ďalších výrobných technológií, je možné jasne porovnať proces 3D tlače a tradičné procesy, ako je CNC obrábanie.   Uhlíkové okuliare v Marienfelde sú frézované na päťosovom CNC stroji. Pokiaľ ide o detaily, robia všetku prácu, ale Marienfeld nemôže vykonať individuálne zmeny, aby každému zákazníkovi poskytol okuliare, ktoré dokonale zapadajú do tváre. “S 3D tlačou to môžem urobiť okamžite. Ak ste oboznámení s CAD dizajnom, môžete ľahko vykonať úpravy 3D modelu, nahrať ho do softvéru a priamo ho vytlačiť. Pokiaľ ide o frézovanie, na druhej strane by som vždy potreboval individuálny a drahý vývoj nástroja na držanie prvkov v stroji,” vysvetľuje Marienfeld.

Napríklad bol schopný implementovať požiadavku horského vodcu na produkt na mieru. Vďaka použitiu 3D tlače sme už za dva týždne dokázali odovzdať nylonové slnečné okuliare so špeciálnymi bočnými prvkami proti slnečným lúčom na horách.   “Z uhlíka, ktorý vyžaduje konvenčné výrobné metódy, by ste pravdepodobne museli počítať s dvoma až tromi mesiacmi pre tento druh výroby,” vysvetľuje Marienfeld.

SLS 3D tlačené nástroje na tvarovanie titánu 

Okrem výroby okuliarov s nylonovými prvkami vyrába Marcus Marienfeld AG aj vlastné náradie na tlačiarni Fuse 1. Nylon 11 je obzvlášť vhodný na výrobu nástrojov pre okuliare vyrobené z titánu vďaka svojej pevnosti a rozmerovej stabilite.

“Vyrábame lisovacie nástroje na ohýbanie sklenených rámov do správneho tvaru. V závislosti od modelu okuliarov je potrebné vytvoriť iné zakrivenie rámu. Zvykli sme to robiť veľmi pracne s oceľovými nástrojmi, ktoré spôsobujú vysoké náklady na model,” hovorí Marienfeld. Takáto výrobná pomôcka vyrobená z nylonu 11, pozostávajúca zo zvršku a dolného nástroja, je priskrutkovaná do prepínacieho lisu v továrni a vydrží tlak cca 90 kilogramov. Vynikajúca rozmerová stabilita Nylonu 11 zabraňuje tomu, aby sa na nástrojoch objavili akékoľvek vrúbky v miestach, kde sa titánové hrany dostanú do kontaktu s nástrojom pri takom vysokom tlaku.

Kontinuálna inovácia poháňaná 3D tlačou

“Naším cieľom je vždy rásť. Nie vo veľkosti alebo v objeme predaja, ale v kvalite a v inováciách. Chceme zostať výklenkom,” hovorí Marienfeld o svojej značke. S 3D tlačou marienfeld našiel technológiu pre svoju spoločnosť, ktorá mu môže ušetriť čas a peniaze prostredníctvom prototypu a konštrukcie nástrojov a zároveň mu umožní neustále rozvíjať svoje návrhy produktov a výrobné metódy, aby mohol vždy inšpirovať svojich zákazníkov. 

Zdroj: https://formlabs.com/blog/swiss-eyewear-manufacturer-uses-sls-3d-printing/