Hãy đi trước nền công nghiệp 4.0

Thiết kế sản phẩm chiếu sáng với ống đèn LED in 3D chi phí thấp


Các ống ánh sáng LED (còn được gọi là hướng dẫn ánh sáng hoặc ống ánh sáng) là những đèn chỉ báo bằng nhựa nhỏ trên các thiết bị điện tử phát sáng màu xanh lá cây, trắng hoặc đỏ để hiển thị những thứ như bật nguồn. miếng nhựa trong lớn hơn định tuyến ánh sáng từ đèn LED gắn bên trong linh kiện. Vì vậy, các ống ánh sáng về cơ bản là các ống kính nhựa dài dẫn ánh sáng LED đến nơi cần thiết. Chúng giúp các nhà thiết kế tự do hơn trong việc định vị và tạo kiểu đèn chỉ báo, đồng thời để đèn LED được gắn thuận tiện vào bảng mạch điện tử khiến chúng trở thành những linh kiện rất phổ biến.
Ống ánh sáng LED trong một bao vây, và ống ánh sáng nguyên mẫu in 3D tương ứng của nó.

Thử thách tạo mẫu rõ ràng
Tạo ra các ống ánh sáng có nghĩa là thử nghiệm sự phù hợp vật lý của một bộ phận kết nối hai cụm lắp ráp khác nhau, vỏ ngoài và bảng mạch với đèn LED. Tuy nhiên, hình dạng bên ngoài của ống ánh sáng cũng trực tiếp quyết định mức độ ánh sáng sẽ được định hướng cho hiệu suất quang học tốt nhất.
Những yêu cầu kép này có nghĩa là một bài kiểm tra chức năng sẽ yêu cầu một phần rất chi tiết, rõ ràng về mặt quang học. Theo truyền thống, điều đó có nghĩa là phải chờ một ngày hoặc thậm chí vài tuần cho một phần hoặc mẫu được phay để đúc và chi phí liên quan có thể cần phải được phê duyệt.
Kết quả của quá trình tạo mẫu truyền thống này là gì? Các nhà thiết kế cảm thấy bị hạn chế để giảm thiểu việc phải quay lại để sửa đổi lần thứ hai bằng cách thiết kế tuyến đường an toàn nhất, thường không phải là thành phần tốt nhất để tạo ra thiết kế tốt nhất.
Đương nhiên, câu hỏi đặt ra: In 3D có thể giúp các nhà thiết kế lặp lại nhanh hơn và giải phóng các tùy chọn của họ không? Có, nó có thể sử dụng máy in3D Stratasys Objet 3D thân thiện với văn phòng và vật liệu VeroClear.

35 phút và chỉ một vài đô la
In 3D một ống ánh sáng thông thường mất dưới một giờ với thiết bị sử dụng. Trên thực tế, đối với các thử nghiệm đơn giản đầu tiên, họ đã đặt một số lần lặp thiết kế trên khay xây dựng cùng một lúc và có các bộ phận trong 35 phút. Chi phí là một vài đô la.
Bạn sẽ cần ngân sách một thời gian để xử lý hậu kỳ các bộ phận. Ngoài một bước loại bỏ hỗ trợ nhanh chóng, chà nhám và đánh bóng để có hiệu suất quang học tốt nhất là cần thiết. Điều tuyệt vời về VeroClear là dễ dàng đánh bóng và đánh bóng và các bộ phận có độ bền và chi tiết tốt để phù hợp với thử nghiệm vật lý.
Đường ống ánh sáng cong bên trái cho thấy hiệu suất kém ở khu vực bề mặt thoát mong muốn; Góc phẳng 45 độ (phải) hiển thị đầy, thậm chí lấp đầy cửa sổ.

Làm thế nào để các bộ phận thực hiện? Họ đã các ống ánh sáng: xoay 90 độ bằng hai thiết kế. Theo thông lệ tốt nhất, nên sử dụng một gương phản xạ 45 độ phẳng phẳng thay vì uốn cong để định hướng ánh sáng trong lượt. Bạn có thể thấy tại sao trong các bức ảnh, uốn cong cong của phần khác rõ ràng hoạt động kém so với góc phẳng. Nhưng đó là một dấu hiệu tốt cho thấy phần nguyên mẫu sẽ đưa ra các vấn đề thiết kế bên cạnh việc xác nhận hiệu suất tốt. Thật đơn giản để quyết định thiết kế nào làm việc tốt hơn.
Có một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ phận cuối cùng, nhưng một trong những yếu tố phổ biến nhất là đảm bảo các tia sáng chiếu vào các đặc điểm phản xạ bên trên góc được gọi là góc quan trọng , nơi ánh sáng bắt đầu bị phản xạ trở lại bên trong bộ phận thông qua TIR (tổng phản xạ bên trong) . Vật liệu VeroClear có chỉ số khúc xạ tương tự vật liệu nhựa sản xuất, do đó nó cũng có góc tới hạn tương tự. Uốn cong 45 độ phẳng công ty cung cấp TIR và cũng phản chiếu tốt nhất ánh sáng chiếu vào bề mặt thoát để phát sáng đồng đều.
Nhiều ống ánh sáng trong quá trình được in 3D

Dự đoán hiệu suất trên một thiết kế sản xuất
In 3D một thiết kế ống ánh sáng sản xuất trong thế giới thực, hoàn chỉnh với các tính năng lắp đặt. Như với thử nghiệm đơn giản, phần nguyên mẫu này cho thấy ngay cả trên một ống ánh sáng dài hơn, vật liệu VeroClear vẫn 'chấp nhận được tốt' khi dự đoán hiệu suất của bộ phận sản xuất. Mặc dù độ truyền ánh sáng không cao bằng vật liệu sản xuất, chúng ta có thể thấy rằng nếu phiên bản in 3D thành công, vật liệu sản xuất sẽ còn sáng hơn và giữ được độ rọi đồng đều.
Các kỹ sư thiết kế lưu ý: phần bạn thấy đã chuyển từ CAD sang thử nghiệm chức năng trong khoảng hai giờ, bao gồm in ấn và xử lý hậu kỳ. Chi phí một phần dưới 5 đô la.

Với tốc độ quay vòng nhanh như vậy, nhà thiết kế có thể kiểm tra và chọn ra nhiều thiết kế tốt nhất (họ đã in bốn lần lặp cùng một lúc), sau đó thậm chí sửa lại và in cùng một ngày. Chu trình lặp nhanh này cho phép có nhiều ý tưởng thiết kế hơn, và sự tự tin cao hơn nhiều trong thiết kế sẽ chuyển sang giai đoạn tạo mẫu tiếp theo. Như một phần thưởng, thời gian cho các lần lặp bổ sung này vẫn ngắn hơn nhiều so với phương pháp truyền thống.

Rõ ràng các ống ánh sáng LED là một công cụ thiết kế mạnh mẽ sử dụng để tạo ra các sản phẩm tốt hơn cả về hình thức và chức năng. Tuy nhiên, những thách thức của việc tạo mẫu các thiết bị này có thể cản trở sự tự do đó bằng cách hạn chế các lần lặp lại thiết kế. Các ống ánh sáng ngoài kệ có thể là một lựa chọn, nhưng đối với nhà thiết kế ngày nay một lần nữa mang lại những hạn chế ở dạng tuân thủ phần cổ phiếu.

Share:

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét

Tìm kiếm

7 lý do để SOLIDWORKS thu hút người học

Chỉ với 7 lý do để các bạn học cơ khí sẽ đi học SOLIDWORKS?   Chắc chắn! -         1. Các bạn học cơ khí chắc chắn sẽ muốn học SOLI...