Hoe Vertiball betrouwbare prototypes maakt die spuitgegoten onderdelen nabootsen

Curtis Kennedy, oprichter en CEO van Vetiball, wilde de manier veranderen waarop spier- en rugpijn worden behandeld. Als iemand die zelf rugpijn heeft gehad, heeft Curtis veel van de thuistherapieën geprobeerd die door artsen worden aanbevolen, waaronder het met een tennisbal op zijn pijngebieden richten. Voor Curtis - en voor vele anderen die op zoek zijn naar pijnverlichting en blessurepreventie - is het masseren van een specifiek deel van je rug terwijl je op een tennisbal ligt geen gemakkelijke methode om onder de knie te krijgen.

Dus bedacht Curtis een manier om een ​​bal op een verticaal oppervlak te monteren, waardoor gebruikers zich kunnen concentreren op het exacte gebied dat massagetherapie vereist. De belangrijkste innovatie achter Vertiball is het gepatenteerde mobiele montagesysteem™, een industriële zuignap die kan worden bevestigd op gladde, niet-poreuze oppervlakken zoals geverfde gipsplaat, metaal of hout. De voorkant van het apparaat, met daarin een vrij roterende massagebal, schuift en klikt vast op het basismechanisme. Het hele apparaat is ook klein en draagbaar, zodat gebruikers het van de kleedkamer van de sportschool naar hun eigen woonkamer kunnen brengen.

“Ik weet dat Vertiball de mogelijkheid heeft om de manier waarop we rug- en spierpijn behandelen [en] zijn gebruikers de mogelijkheid te geven hun pijn te beheersen en verlichting te vinden op hun eigen voorwaarden.”

Curtis Kennedy, CEO van Vertiball

Momenteel doen ingenieurs bij Vertiball al hun productconceptontwikkeling en CAD-ontwerp in Autodesk Fusion 360, en ze gebruiken hun Form 3 stereolithografie (SLA) 3D-printer om prototypes te maken en die ontwerpen te valideren. Er was echter een lange weg van vallen en opstaan ​​om op deze prototype-workflow te komen.

Een betrouwbare SLA-workflow ontdekken

Curtis begon met het ontwerpen van Vertiball terwijl hij studeerde aan de Universiteit van New Brunswick, gebruikmakend van tools die beschikbaar waren voor studenten op de campus. Hij begon met het maken van prototypes met fused deposition modeling (FDM) 3D-printers. Nadat Curtis echter dacht dat hij tot een definitief ontwerp was gekomen, kwamen de door hem bestelde spuitgietmonsters niet goed in elkaar. Hij realiseerde zich dat kritieke componenten van zijn prototype onnauwkeurig waren vanwege krimp tijdens het FDM-drukproces.

Als eindgebruiksproduct is het ontwerp van Vertiball eigenlijk behoorlijk veeleisend. Omdat het apparaat is gemaakt voor dagelijks gebruik, zullen klanten het vergrendelingsmechanisme honderden, zo niet duizenden keren buigen. Bovendien bevat het product spuitgegoten plastic dat past bij metalen hardware, de voor- en achterkant moeten in elkaar schuiven zonder te barsten, en de bal moet vrij kunnen draaien met lage wrijving. Om deze redenen koos het team Polyamide 6, een duurzaam materiaal met lage wrijving, voor hun gegoten onderdelen voor eindgebruik.

Het was Curtis duidelijk dat hij zeer nauwkeurige geprinte prototypes nodig had die de precisie en oppervlakteafwerking van spuitgegoten onderdelen nabootsten. Als eerste stap vroeg Curtis om een ​​op maat gemaakt voorbeeldonderdeel van Formlabs in Durable Resin om een ​​aangepast ontwerp te verifiëren. Met zijn SLA 3D-geprinte onderdeel in de hand, kon hij een definitief ontwerp maken dat naar een spuitgietfabrikant kon worden gestuurd. Later investeerde zijn team in hun eigen Form 3-printer.

“De Form 3 is essentieel in onze workflow omdat het de enige 3D-printer is die we bezitten die kan printen met de maatnauwkeurigheid die nodig is om nieuwe prototypes goed te testen worden vergeleken met de functionaliteit die zou worden bereikt door kunststof spuitgieten.”

Curtis Kennedy

Als het gaat om hun favoriete CAD-tool, hebben Curtis en zijn team een ​​soortgelijk proces doorlopen. Uiteindelijk kwamen ze uit op een CAD-pakket waar al hun ontwerpers achter konden staan. Volgens Curtis:"Na het gebruik van verschillende andere CAD-programma's, vonden we Fusion 360 het beste voor onze behoeften. De gebruikersinterface is geoptimaliseerd om intuïtief logisch te zijn, en toen we het vergeleken met andere 3D-modelleringsprogramma's, ontdekten we dat het veel eenvoudiger was om mee te werken."

Vertiball-ontwerp in Fusion 360 en zoals afgedrukt op Form 3.

Fusion 360 stelt ontwerpers bij Vertiball ook in staat om te visualiseren hoe hun product zal presteren onder realistische omstandigheden. Ze gebruiken de Fusion 360-simulatieomgeving om spanningsanalyses uit te voeren op onderdelen onder specifieke belasting, zodat ze alle delen van het model die nog niet aan hun behoeften voldoen, kunnen wijzigen en optimaliseren. Hoewel veel van hun iteratieve ontwerp in simulatie gebeurt, is het team nog steeds van mening dat fysieke prototypen van cruciaal belang zijn. “Een nieuw ontwerp kan er geweldig uitzien op de computer, maar de enige manier om het zeker te weten, is door het te testen. Zodra we de theoretische functionaliteit van een ontwerp door middel van simulatie hebben gevalideerd, gaan we direct over tot prototyping met behulp van Form 3.”

Het vlaggenschipproduct van Vertiball werd in 2019 met succes gefinancierd op Kickstarter en overtrof hun financieringsdoel met bijna een factor acht. Ze krijgen nog steeds lovende recensies over hun winkelproduct van fysiotherapeuten en professionele atleten, waaronder NFL-spelers CeeDee Lamb en Minkah Fitzpatrick. Curtis en zijn team blijven ook innoveren op het gebied van spierontlastende producten die voldoen aan hun bedrijfsmotto:"Als we ons op ons best kunnen voelen, kunnen we onze beste zijn."

Formlabs-integratie met Fusion 360

Formlabs en Fusion 360 van Autodesk zijn een samenwerking aangegaan om uw digitale workflow te stroomlijnen met nieuwe CAD-software voor integratie van 3D-printen. Bezoek onze integratiehub voor meer informatie over de nieuwste Fusion 360-functies voor SLA, lees meer gebruikersverhalen en download onze ontwerphandleiding.