Meio de transporte desenvolvido através de impressora 3D?

Recentemente a 3D Hubs divulgou o projeto de um meio transporte que foi desenvolvido com ajuda de uma impressora 3D. Conheça o estudante e estagiário que estava com dificuldades de deslocamento e acabou criando seu próprio meio de transporte através dessa tecnologia.

Um estudante de design criou seu próprio meio de transporte usando a mais recente tecnologia de impressão em 3D. Quando o aluno, Jack Davies, mudou-se do Reino Unido para Amsterdã para começar seu estágio na 3D Hubs, uma start-up de impressão 3D instalada na capital holandesa, ele estava procurando encontrar um meio de transporte mais rápido para chegar ao escritório diariamente. Utilizando suas habilidades de design, conhecimento de eletrônica e acesso a impressoras 3D de ponta, ele criou o skate elétrico impresso em 3D, que previamente não seria possível.

desenvolvimento skate elétrico

O problema do aluno era simples, encontrar um meio de transporte que fosse mais rápido do que uma bicicleta e não depender de múltiplas formas de transporte público. Usando a mais recente tecnologia de impressão 3D, Jack criou o Fusion E-Board em menos de uma semana, por pouco menos de 600 euros (350 euros as peças padrão + 250 euros de peças personalizadas impressas em 3D). Nas suas especificações, design e peças, o skate é comparável a outros skates elétricos comercialmente disponíveis por valores de até 1500 euros.

especificações skate elétrico

 

Desenvolvimento do seu próprio meio de transporte

Jack, estudante de design de produtos da Universidade Nottingham Trent, iniciou seu processo de design identificando os principais componentes do Longboard: trucks, shape e rodas. Não havia essas peças nas prateleiras, sendo que elas eram usadas como ponto de partida do meio de transporte. Ele então usou o software Fusion 360 da Autodesk para modelar os componentes e simular os mesmos para garantir que as peças sejam fortes o suficiente, especialmente os suportes do motor que precisam mante-lo no lugar. Esta simulação também permitiu que o design fosse otimizado, reduzindo assim o tamanho e o custo das montagens, pois era necessário menos material para criá-los.

Desenvolvimento do Skate elétrico
Desenvolvimento do Skate elétrico

A primeira etapa foi projetar o drivetrain, isto inclui as peças de montagem do motor, a configuração das engrenagens e algumas modificações nos trucks. O tamanho e a posição de montagem do motor influência no tamanho e na localização dos gabinetes, por isso era importante que fossem concluídos primeiros. Ele explica:

Jack Davies

“Eu calculei os requisitos desejados de velocidade máxima e torque que me permitiram selecionar os motores e a bateria para a placa. A relação de engrenagem também foi calculada e os tamanhos de polia foram selecionados, juntamente ao comprimento da correia de transmissão. Isso me permitiu trabalhar o tamanho correto dos suportes do motor que garantiu um cinto bem tensionado. A próxima etapa foi projetar os gabinetes da bateria e do controlador de velocidade”.

O shape selecionado também teve implicações no design, já que era predominantemente composto de bambu. O uso da placa de bambu possibilita que ele se flexione substancialmente no meio. Isso oferece a vantagem de ser confortável de andar, pois absorve os solavancos na estrada e não os transfere para o skatista. No entanto, isso também significa que é preciso um gabinete dividido para alojar a bateria e a eletrônica, uma vez que um gabinete de comprimento total não seria capaz de flexionar com a placa e faria contato com o solo durante a operação.

Shape feito em bambu, pois absorve os solavancos e não transfere para o skatista
Shape feito em bambu, pois absorve os solavancos e não transfere para o skatista

Principais desafios ao criar o Fusion E-Board:

Jack Davies

“Garantir que as peças impressas mais caras sejam compatíveis e funcionem corretamente na primeira tentativa foi a parte mais difícil do projeto. Tive restrições de orçamento apertadas, então, não era possível reordenar quaisquer partes se houvesse conflitos mecânicos com o projeto. Foi feito um protótipo do projeto, para testes de ajustes, em impressoras 3D FDM de baixo custo (conheça melhor essa tecnologia).

Era fundamental para o aluno que o seu meio de transporte fosse duradoura, portanto, uma das características do skate elétrico era a sua longevidade. Por isso, era necessário a proteção dos componentes internos e o invólucro da bateria. Tomando inspiração da anatomia humana, Jack projetou uma série de costelas ao longo da parte inferior da placa para proteger os componentes centrais do desgaste quando em uso.

Costelas ao longo da parte inferior do skate para proteger os componentes internos do desgaste quando em uso.
Costelas ao longo da parte inferior do skate para proteger os componentes internos do desgaste quando em uso.

A placa foi produzida com uma impressora 3D industrial em nylon, criando componentes que substituem componentes de alumínio, e que seriam mais caros e difíceis de criar com outras tecnologias existentes, como a CNC.

As costelas de proteção da placa foram impressas em Nylon, pois elas podem flexionar ligeiramente com a placa e ofereceram um ponto de montagem forte. O material de nylon também foi usado para a transmissão e as montagens do motor, porque Jack precisava que o meio de transporte tivesse um material com boa resistência ao calor e capacidade de suportar uma força excessiva.

Costelas de proteção impressas em Nylon, pois elas podem flexionar com a plac
Costelas de proteção impressas em Nylon, pois elas podem flexionar com a placa.

Para economizar custos, a impressora 3D Desktop foi usada para a maioria das partes do projeto, incluindo a tampa da bateria e o sistema de polias. A Polia foi impressa em 3D em ABS (o mesmo material que o LEGO) oferecendo alta integridade estrutural para um plástico impresso em desktop, tornando-se também uma parte barata para substituir, caso esteja desgastada.

O desafio de Jack mostra como a impressão 3D ofereceu uma solução criativa, real e bem planejada para um problema. Em particular, proporcionou ao aluno a capacidade de trazer uma ideia à vida; de forma acessível e rápida. Jack tornou públicos os arquivos com a esperança de que outros estudantes, designers ou engenheiros se inspirem e decidam construir seus próprios modos de transporte sustentável.

Baixe os arquivos Fusion E-Board aqui.
Encontre mais imagens deste projeto aqui.

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Posted by 3D Hubs

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