Een onneembare kerstnotenkraker maken met 3D-printen

Bij Fast Radius nemen we vakantie serieus. We zijn ook toegewijd aan onze missie om nieuwe dingen mogelijk te maken.

In december zijn we begonnen aan een missie om onze feestelijke geest en expertise op het gebied van additieve productie samen te brengen om onze kijk op een vakantieklassieker te creëren:de notenkraker. Ons eindproduct is echt niet te maken met een traditionele productiemethode. Bovendien kan het zelfs een walnoot kraken. Hier is hoe we het deden.

Ontwerp

Het ontwerpproces begon met het evalueren van verschillende methoden voor het kraken van een noot.

Uiteindelijk hebben we gekozen voor een tandheugelmechanisme, dat de rotatiebeweging van een rondsel (tandwielen) vertaalt in de lineaire beweging van een tandheugel (de stang die de moer verplettert).

Dit ontwerp bood onze ingenieurs de kans om te pronken met hun expertise in het ontwerpen voor additive manufacturing; we zouden deze notenkraker maken als één enkel 3D-geprint stuk in plaats van de 12+ stukken die nodig zijn om het traditioneel te maken.

Ontwerptechniek

Toen we eenmaal een ontwerp hadden gevonden dat alle onderdelen van de notenkraker, inclusief tandwielen, slinger, tandheugel, handvat, in één stuk kon consolideren, moesten we ervoor zorgen dat de notenkraker de kracht zou produceren die nodig is om de walnootschaal te kraken.

We hebben de wetenschappelijke literatuur over dit onderwerp geraadpleegd (het bestaat echt!)

We moesten er ook voor zorgen dat de tandwielen zouden werken zodra ze waren afgedrukt. Het ontwerp moest de rotatiespelingen voor het verwijderen van poeder in evenwicht houden en ervoor zorgen dat de tanden van de tandwielen nog steeds effectief in elkaar grijpen. Om dit te doen, hebben we ervoor gezorgd dat elk pasvlak een minimale opening van 0,5 mm had.

Hoewel we oorspronkelijk overwogen om een ​​combinatie van metalen en plastic 3D-geprinte onderdelen te gebruiken, hebben we de beslissing genomen om de notenkraker volledig af te drukken op de HP Jet Fusion 580 3D-kleurenprinter. Deze apparatuur is relatief nieuw voor de Fast Radius-fabriek en we wilden het op de proef stellen. We wisten dat het materiaal dat werd gebruikt in de 580, HP 3D High Reusability CB PA12, duurzame onderdelen kon maken die stijf en sterk genoeg waren om een ​​noot te kraken, omdat het bijna identieke mechanische eigenschappen heeft als de PA 12 die we hebben gebruikt om miljoenen onderdelen te printen op onze HP 3D Jet Fusion 4200-printers. De 580-printer zelf verschilt echter enigszins van de 4200, dus we hebben het ontwerp en de oriëntatie aangepast aan het bouwvolume van de 580.

Het eindproduct

Ons zorgvuldige ontwerp en engineering wierpen hun vruchten af. De notenkraker kwam volledig functioneel en klaar voor gebruik van de printer.

Om de notenkraker wat extra zwier te geven, liet onze hoofdontwerper zich inspireren door koetsklokken en creëerde hij twee transparante stukken die over de tandheugel zouden passen. We hebben deze stukken gemaakt van Whip Mix on Carbon® Digital Light Synthesis™. Uiteindelijk hebben we ervoor gekozen om alleen de kleinere koepel op te nemen om het gemakkelijker te maken om de machine in actie te fotograferen.

…En dat is het verhaal van de Fast Radius notenkraker. Bekijk de video hieronder om hem in actie te zien! We zijn misschien net begonnen aan een nieuwe vakantietraditie.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?