Scalarea unui munte, scalarea unei flote: Form 4 la Black Diamond

Echipamentul Black Diamond impune o cerință esențială pentru cei care doresc să lucreze în echipa lor de design — un entuziasm debordant, molipsitor pentru echipamentul pe care îl creează. Pentru experții în alpinism și escaladă, care se duc la muncă la Black Diamond zilnic, aceasta nu este o cerință greu de îndeplinit.

 

Echipa de design de la Black Diamond este obsedată de detalii și menține echipamentul la un standard extrem de înalt; crearea unui echipament fiabil și de înaltă performanță asigură siguranța și plăcerea, chiar și atunci când te afli suspendat pe un perete de munte. Aceștia au standarde similare și pentru uneltele folosite în procesul de design și au extins, de-a lungul anilor, flota lor de imprimante 3D pentru a include imprimante 3D cu rășină de format mare, o flotă de imprimante de birou cu rășină, și tehnologia de sinterizare selectivă cu laser (SLS) proprie.

Matt Tetzl, managerul laboratorului de design de produse, a discutat cu noi despre procesul de design la Black Diamond și despre cum utilizarea Form 4, Form 3L și a seriei Fuse le-a permis să petreacă mai mult timp testând produsele în Munții Wasatch și mai puțin timp așteptând ca imprimările să se finalizeze în laborator.

Imprimare și testare de volum înalt pentru echipament de înaltă performanță

Echipa de design a Black Diamond trebuie să se asigure că produsele lor sunt la înălțimea provocărilor, fie că este vorba de a ajuta un alpinist începător să se simtă confortabil, fie că este vorba de a ajuta un profesionist să stabilească un nou record. Acest angajament presupune teste extensive — milioane de cicluri pentru unele produse. Pentru a gestiona acest volum de testare, laboratorul de imprimare 3D funcționează non-stop. „Avem imprimante, atât SLA cât și SLS, care funcționează zilnic,” afirmă Tetzl. „Principala mea preocupare este să promit livrarea pieselor în ziua următoare.”

 

Tetzl gestionează cererile venite de la multiple echipe pentru piese imprimate 3D, atât din rășină cât și din pulbere, folosind Dashboard, sistemul online de gestionare a imprimărilor al imprimantelor Formlabs. Deși trimitea majoritatea pieselor pentru teste funcționale la seria Fuse, imprimându-le în pulbere de Nylon 12 pentru rezistența și durabilitatea sa, Form 4 a oferit un impuls pentru a reveni la imprimarea cu rășină pentru multe piese. „Am folosit Fuse zilnic de când l-am primit, dar cu Form 4, am revenit la imprimarea cu rășină. Pot returna piesele oamenilor în aceeași zi în care le solicită.”

 

Livrarea în aceeași zi a prototipurilor timpurii sau a imprimărilor funcționale de testare reprezintă un avantaj imens pentru echipa de design. „Pentru revizuirile de design, a fost cu adevărat extraordinar. În loc să avem o zi de imprimare și o zi de testare sau de iterație, putem să facem totul într-o singură zi,” spune Tetzl.

 

„La un proiect de iluminare, am realizat trei iterații într-o singură zi — am proiectat și imprimat trei piese diferite înainte de a avea o întâlnire după-amiaza.” – Matt Tetzl, Managerul Laboratorului de Design de Produse, Black Diamond

Fiabilitate în laborator și pe munte

Pentru începătorii în alpinism sau alpiniștii experimentați, accentul ar trebui să fie pe traseu sau pe fața stâncii din față, nu pe îngrijorarea dacă echipamentul este la înălțimea provocării. La fel stau lucrurile și în ceea ce privește proiectarea acestui echipament — Tetzl și colegii săi se concentrează pe designul ergonomic, selecția materialelor, testarea oboselii și alte aspecte care contribuie la proiectarea unui echipament de top. Nu își pot permite să se îngrijoreze dacă vor avea o defecțiune la imprimare sau dacă imprimările nu respectă toleranțele. Form 4 le-a permis să-și mențină focusul asupra produselor încă din prima zi de utilizare. „A fost plug and play. Îndată ce l-am conectat la rețea, am intrat în ecosistemul familiar Formlabs — încarci piesele, apeși un buton și îți recuperezi piesele,” spune Tetzl.

 

De la configurare până la integrarea în fluxul de lucru, Form 4 simplifică fiecare proces. „A fost destul de simplu. Standard, scos din cutie, nivelezi și începi. Este la fel de accesibil ca toate celelalte sisteme Formlabs pe care le-am folosit,” spune Tetzl.

 

Ușurința continuă de utilizare și fiabilitatea fac să fie ușor să trimiți piesele la Form 4. „99% din timp, știu că voi avea o imprimare reușită. Și în celălalt 1%, știu că pot să o repar eu însumi. Dacă o imprimantă ar avea o defecțiune, o pot face să funcționeze în aceeași zi. Este foarte bine să ai această fiabilitate,” spune Tetzl.

Materialele contează: versatilitate, precizie și performanță

Pentru produsele foarte tehnice, cum ar fi echipamentul Black Diamond, procesul de dezvoltare trebuie să acopere o gamă largă de proprietăți ale materialelor și teste extensive. Un ciclu recent de design al unui produs pentru un băț de trekking ușor a pus la încercare Form 4 și noul Grey Resin V5.

 

Anterior, au testat componentele care intră în bățul de trekking folosind Pulbere de Nylon 12 pe Fuse. „Majoritatea testelor noastre funcționale sunt în nylon, dar am făcut acest dispozitiv pe Form 4 pentru că puteam încerca câteva designuri în câteva ore,” spune Tetzl.

 

Deși inițial nu erau siguri dacă rășina SLA putea rezista la testele extinse de presiune și frecare la care este supus bățul de trekking, butoanele din Grey Resin V5 de pe mecanismul bățului au rezistat la peste un milion de cicluri cu 35 de lire de presiune pe fiecare ciclu… și apoi la peste un milion în plus. „Este mai rezistentă decât versiunile anterioare. La căști vedem mai multe detalii decât vedeam pe Form 3,” spune Tetzl.

 

Acest detaliu este important pentru prototipurile mari de căști pe care echipa le printează pe imprimantele de birou și de banc — Form 4 și Form 3L. „Finisajul suprafeței a fost foarte bun. Echipa este foarte impresionată de toate piesele pe care le-am imprimat pentru ei pe Form 4 în Grey Resin și Clear Resin.”

Extinderea amprentei a ceea ce este posibil cu Form 3L

Viteza, versatilitatea materialelor și calitatea suprafeței permit echipei de design Black Diamond să prototipeze mai repede, cu mai mult control asupra fiecărui pas în proces. „Inițial am achiziționat Form 3L cu intenția de a-l folosi exclusiv pentru prototiparea căștilor — chiar l-am numit ‘imprimanta de căști’ în primele luni. Apoi am realizat că îl putem folosi pentru mai multe alte proiecte unde este super important să avem acel volum,” spune Tetzl.

 

Acum câțiva ani, echipa Black Diamond a luat mai mulți pași pentru a aduce dezvoltarea în casă a unei categorii de produse competitive și foarte tehnice — încălțăminte. Au adus un cizmar în casă, și când Form 3L a fost achiziționat pentru căști, echipa de încălțăminte a văzut o oportunitate. „Am realizat că putem face talpote de dimensiuni mari cu detalii foarte bune și finisaj de suprafață. Echipa de încălțăminte face o mulțime de modificări foarte mici în designul talpotei, așa că având capacitatea de format mare în casă este destul de major pentru dezvoltarea încălțămintei noastre,” spune Tetzl.

 

Deși Form 3L a început doar ca ‘imprimanta de căști’, a devenit rapid un instrument versatil care permite câteva proiecte diferite în jurul departamentului. Pentru etapele finale ale unui proiect de unelte pentru gheață, Form 3L a permis echipei să printeze prototipuri de dimensiuni mari, astfel încât să poată testa senzația de prindere și atârnare, fără să se îngrijoreze că un prototip asamblat se va dezmembra în aer. După patru ani de versiuni de design, imprimarea 3D cu rășină de format mare în casă a accelerat etapele finale iterative.

 

„Cu uneltele pentru gheață, poți să le privești toată ziua, dar totul se va reduce la senzația de prindere. A putea să le printăm 3D și să obții o idee aproximativă despre senzația de prindere și atârnare este super important,” spune Tetzl.

 

Feedback-ul specific privind senzația pieselor se reduce și la materiale. Deși Tetzl printează majoritatea pieselor în Grey Resin, utilizează Clear Resin pentru a face matrițe de uretan multipart. „Am folosit Clar pe Form 3L ca platforma noastră pentru matrițe, mai ales când sunt făcute din destul de multe piese. Clear Resin se printează foarte bine, și este frumos să poți vedea uretanul pe măsură ce umple cavitatea matriței,” spune Tetzl. Matrițele din Clear Resin sunt spălate și post-vulcanizate, apoi pulverizate cu un agent de eliberare pentru matrițe din uretan înainte de injectare și un timp de întărire de 15 minute. Matrițele 3D imprimate în casă pot permite un prototip complet funcțional cu materiale mai moi, cum ar fi uretanul, care sunt rezistente la UV, fără a fi nevoie să externalizezi sculele.

 

Înainte de a aduce imprimarea 3D de format mare în casă, externalizarea matrițelor și a prototipurilor de format mare, cum ar fi căștile, era costisitoare și adăuga timp suplimentar procesului de design. Acum, având mai mult control asupra fluxului de lucru pentru căști, talpote de încălțăminte și matrițe menține costurile scăzute și termenele de livrare și mai scăzute.

Piese din Nylon pentru testare în teren și altele

În plus față de imprimarea 3D cu rășină de format mare, echipa lui Tetzl a adus și imprimarea 3D SLS în casă. După ce au realizat revizuiri de design cu rășină, au folosit materiale mai durabile, pentru utilizare finală, pentru testarea funcțională în teren.

 

Tetzl trimitea piesele la un serviciu de imprimare 3D cu o imprimantă MJF, dar costurile erau ridicate. „Procesul era același folosind aceleași materiale, așa că avea sens să le aducem în casă, pentru a accelera lucrurile și pentru a reduce costurile. A fost exact ceea ce ne doream, obținem majoritatea pieselor cu 80% mai ieftin,” spune Tetzl.

 

Este important ca aceste prototipuri de testare în teren să poată rezista unor impacturi grele și unei utilizări riguroase. Rezistența și durabilitatea pulberii de Nylon 12 au permis echipei Black Diamond să folosească prototipurile în mediul lor preferat — în aer liber, pe munte. La Campionatele Mondiale de Escaladă pe Gheață din 2023 din Edmonton, Canada, un concurent folosea unelte pentru gheață cu mânerul printat pe Fuse 1+ 30W în pulbere de Nylon 12. La un moment dat, uneltele au căzut de la 80 de picioare pe gheață, dar au supraviețuit impactului fără crăpături sau daune. „Am avut componente funcționale în schiuri, am făcut componente interne pentru un tester de cădere care trebuie să suporte o încărcătură considerabilă repetitiv. În sfârșit, putem face piese 3D imprimate de înaltă rezistență în casă,” spune Tetzl.

 

Fuse 1+ 30W ajută la reducerea costurilor de dezvoltare a încălțămintei. Cizmarul lor din casă folosește forme mari, de obicei strunjite din nylon, în timpul modelării pantofului sau cizmei. Echipa primea anterior aceste piese mari de la un serviciu, dar imprimarea lor în pulbere de Nylon 12 pe Fuse 1+ 30W reduce costurile de la 2.000 de dolari la doar 65 de dolari și scurtează termenele de livrare. „Fuse a fost un catalizator pentru scalarea a ceea ce facem noi în nylon pentru noile noastre proiecte de încălțăminte.”

 

Cu Fuse 1+ 30W funcționând aproape zilnic la o densitate de împachetare de 15% până la 20%, imprimarea 3D SLS este un mod eficient și rentabil pentru Black Diamond de a scala dezvoltarea încălțămintei și de a crește capacitatea lor de testare funcțională.

Adăugarea capacității cu Form 4

Cu sute de produse și o coadă de imprimare care nu pare să se scurteze niciodată, Tetzl are nevoie de fiabilitate, viteză și calitate constantă de la imprimantele sale 3D. Black Diamond a pariat din nou și din nou pe imprimantele Formlabs, creând un flux de lucru în jurul Form 2, Form 3, Form 3+, Form 3L, Fuse și acum Form 4. Pentru echipamentul pe care alpiniștii, drumeții și montaniarzii îl folosesc pentru timpul lor liber și uneori pentru viețile lor, echipa de design Black Diamond trebuie să aibă unelte de încredere. Această fiabilitate nu poate fi compromisă, chiar și pentru viteză sau gama de materiale, dar Tetzl a constatat că este același sistem cu care s-a obișnuit.

„Nu am avut niciun eșec pe Form 4.” – Matt Tetzl, Managerul Laboratorului de Design de Produse, Black Diamond

 

Viteza Form 4 permite echipei Black Diamond să petreacă cât mai mult timp posibil făcând ceea ce îi place cel mai mult — testând produsele lor de vârf pe Munții Wasatch și mai puțin timp așteptând ca imprimările să se finalizeze.

Mai multe informații despre Form 4