С 1976 года компания Plastinax производит очки для крупнейших мировых брендов. Совместно с глобальными заказчиками они разрабатывают дизайн солнцезащитных очков, оптических оправ и защитных оправ, а затем переходят к крупносерийному производству, изготавливая под давлением до 80-100 тысяч оправ ежемесячно. Для сохранения конкурентоспособности на мировом рынке компании Plastinax необходимо ускорить разработку и производство, чтобы оправы успели добраться с базы на Маврикии до клиентов на всех континентах.
Компания Plastinax, принадлежащая группе компаний ENL Group, использует SLA и SLS 3D-принтеры Formlabs для изготовления функциональных прототипов оправ в небольших объемах, которые заказчики могут оценить и дать свои отзывы, прежде чем перейти к изготовлению оснастки. Они также расширили сферу применения 3D-печатной оснастки для малосерийного и мостового производства компонентов очков, используя SLS 3D-принтер Fuse 1 и порошок Nylon 12.
Кроме того, 3D-печать позволила повысить оперативность и расширить спектр производимых конструкций. Инженер-конструктор Plastinax Стивен Девасагаяум рассказал нам об интеграции Form 2 и Fuse 1 в свой рабочий процесс и о том, как 3D-печать изменила подход компании к проектированию и производству.
Крупномасштабное производство на Маврикии
Компания Plastinax начала производство оправ для очков в 1970-х годах для известных брендов в США, Европе и других странах мира. Как и в других отраслях промышленности того времени, процесс проектирования был более медленным и практичным, хотя уже на ранних этапах развития отрасли основное внимание уделялось креативности и дифференциации за счет сложных дизайнерских решений или брендинга.
Когда Девасагаяум пришел в компанию в 2006 г., он помог команде перейти от изготовления прототипов вручную к аутсорсингу 3D моделей. Новая схема работы позволила приблизить модели ранних итераций к конечному изделию, изготовленному методом литья под давлением, и ускорить процесс проектирования: от технического задания или технического рисунка можно было перейти к изготовлению прототипа вручную, а затем к аутсорсинговому 3D-сканированию и 3D-моделированию.
Дополнительный этап создания 3D-моделей был полезен для получения прототипов, более похожих на конечные детали, но при этом возникали проблемы, если заказчик требовал внести дополнительные изменения - на изготовление дополнительного набора прототипов могла уйти неделя и более. Увеличение сроков не позволяло компании Plastinax оставаться конкурентоспособной.
Внедрение 3D-печати внутри компании
Команда исследователей и разработчиков Plastinax начала искать SLA 3D-принтер, чтобы внедрить его в производство и сократить время выполнения заказа. Однако имеющиеся на рынке машины были дорогими, а привлечение сторонних организаций для создания быстрых прототипов было более рентабельным, чем инвестиции в имеющиеся на тот момент на рынке машины.
В 2016 году компания Plastinax приняла решение о внедрении 3D-печати в производство с помощью Form 2. Через год после этого был приобретен второй 3D-принтер для удовлетворения растущего спроса на быстрое изготовление прототипов. «Принтеры Formlabs изменили всю ситуацию. Я мог разработать и получить быстрый прототип в течение нескольких часов. Мы могли продемонстрировать свою реактивность, мы могли вносить изменения в течение недели для наших международных клиентов. Они имеют наилучшее соотношение цены и качества и, прежде всего, надежны", - говорит Девасагаяум.
Используя промышленную мощь крупного производства (слева), компания Plastinax выпускает более миллиона пар очков в год. Добавление собственных 3D-принтеров, таких как Fuse Series (в центре) и Form 2 (справа), позволяет им проводить более тщательные итерации и продолжать развивать свой бизнес.
Масштабирование с помощью SLS
Теперь Plastinax имеет возможность литья под давлением на своем промышленном оборудовании (слева), а также 3D-печати из материалов SLA и SLS (справа, вверху и посередине) для производства рам, которые выглядят и функционируют как конечный продукт (справа, внизу).
Компания Plastinax расширяла масштабы своей деятельности, увеличивая количество используемых смол - от Clear Resin для полупрозрачных дизайнерских оправ до Grey Pro Resin для функциональных испытаний. Затем, в 2021 году, один из клиентов показал им напечатанные нейлоновые прототипы конкурента из Восточной Азии и продемонстрировал их долговечность. "Начались поиски машины, которая могла бы делать нечто подобное. Чтобы быть максимально конкурентоспособными, нам нужно было внедрять инновации - надежное, высокопроизводительное оборудование. С компанией Formlabs мы сотрудничаем уже шесть лет. Поддержка и обслуживание были очень хорошими, поэтому мы остановились на Fuse 1", - говорит Девасагаяум.
Маленькие изменения, большие результаты
Для международных контрактных производителей, таких как Plastinax, успех зависит от умения закрепить за клиентом его бизнес и доказать, что его конечный продукт превосходен. Отправка клиентам единственного дизайна в высококачественном материале может оказаться недостаточной. Стивен Девасагаяум полагается на Fuse 1, чтобы реагировать на мельчайшие изменения в запросе клиента.
"В случае с очками так важны крошечные различия. Они могут отличаться на несколько десятых долей миллиметра. Меня просили изменить угол переносицы на один градус, и эти принтеры могут это сделать. Затем я отправляю заказчику разные варианты", - говорит Девасагаяум.
Самоподдерживающийся порошковый слой технологии SLS Fuse 1 позволяет эффективно упаковывать детали, укладывать их в гнезда или стопки, чтобы полностью использовать каждый кусочек порошка. Теперь возможна одновременная печать более 10 оправ. Это упрощает рабочий процесс и облегчает их совместную пост-обработку на Fuse Sift. Предложение нескольких вариантов одновременно помогло компании Plastinax получить контрактные заказы уже после одного разговора. В одном из заказов конкурент представил оправы, но прислал их с неправильным размером линз, и Plastinax смог вмешаться. "В течение нескольких часов мы смогли найти нужный размер, напечатать оправы в 3D-формате и на следующий день отправить им новый оттиск", - говорит Девасагаяум.
Fuse Sift оптимизирует рабочий процесс в компании Plastinax и позволяет быстро изготавливать прототипы для проверки посадки, функциональности и стиля.
Упрощенный рабочий процесс SLA и SLS
Наличие собственного мощного промышленного решения помогает поддерживать эффективность рабочего процесса. В процессе проектирования Девасагаяум использует как SLA, так и SLS, а доступная площадь обоих принтеров позволяет легко переходить от одной технологии к другой в течение дня. В то время как Fuse 1 работает над функциональными прототипами, которые точно отображают крошечные различия в измерениях, Form 2 может печатать две рамы из прозрачной смолы, которые будут окрашены, чтобы показать варианты окончательной эстетической отделки.
"Обе технологии помогают мне в процессе проектирования. Nylon 12 похож на полиамид, из которого будут изготовлены рамы при литье под давлением, а на детали из Clear Resin можно нанести лак и узоры, чтобы увидеть, какую отделку мы можем сделать. Мы можем использовать обе возможности - и качество поверхности SLA, и прочность и долговечность нейлона», - Стивен Девасагаяум, инженер-конструктор компании Plastinax.
Сходство нейлона с полиамидом помогает заказчикам получить представление о весе и прочности готовых литьевых оправ. Для одного из заказчиков, которому было предложено разработать защитные очки, Девасагаяум напечатал несколько быстрых прототипов, чтобы показать их маркетинговому отделу заказчика. Защитные очки должны были быть прочными, ударостойкими, с небольшой гибкостью, поэтому технология SLS оказалась как нельзя кстати. "Мы смогли быстро покрыть их лаком, и они выглядели как готовые пластиковые инжекционные версии", - говорит Девасагаяум.
Гибкость, присущая деталям из порошка Nylon 12, также помогает при установке и извлечении линз из прототипов. Plastinax может предложить полностью функциональный прототип с линзами разной толщины для различных оправ, предоставляя заказчикам модель, которая выглядит и ведет себя точно так же, как и литые оправы.
Теперь Plastinax может печатать на Fuse 1 сразу 28 прототипов, когда требуется большое количество продукции, например, для участия в отраслевых выставках. "Мы можем легко изготовить эти быстрые прототипы, которые выглядят и ощущаются как готовый продукт, своими силами. Если бы нам пришлось привлекать сторонние организации, это заняло бы 10 и более дней", - говорит Девасагаяум.
Помимо создания прототипов, серия Fuse также обеспечивает новые технологические процессы изготовления оснастки для Plastinax. Небольшая гибкость нейлона и высокая точность размеров дают возможность разрабатывать, тестировать и изготавливать долговечную оснастку для производственных линий. Например, Девасагаяум печатает формообразующие элементы и основания для резки линз, а также основания для вставки гибких металлических петель в височные детали или для удержания оправы в неподвижном состоянии при сверлении отверстий для нанесения индивидуальных металлических логотипов.
Plastinax создает оснастку для формовки линз (слева) или основы для вставки металлических гибких петель в дужки очков, а также для сверления с ЧПУ полостей в оправах под индивидуальные металлические логотипы.
Перспективы
Очковая индустрия готова стать лидером в области индивидуализации. Очки - это продукт, который может использоваться как в качестве модного образа, так и в качестве необходимой части жизни для миллионов людей, нуждающихся в корректирующих линзах. Обе стороны отрасли могут выиграть от индивидуализации, основанной на форме лица, а также от индивидуальных эстетических решений.
Компания Plastinax понимает, что в ближайшем будущем индивидуализация станет очень важной функцией, и рассматривает как SLA, так и SLS в качестве вариантов рабочего процесса. 3D-печатная оснастка SLA для быстрого литья под давлением с использованием таких материалов, как Rigid 10K Resin, является альтернативой металлической оснастке, а прямая печать конечных оправ для мелкосерийного производства на Fuse 1 уже находится в поле зрения Девасагаяума. "Возможности безграничны. Модель Form 2 изменила ситуацию в 2016 году, а Fuse 1 - еще большее открытие для нас», - сказал он.
