Come la stampa 3D mantiene le “cose fresche” a Friedrich AC
Formlabs consente all’azienda di innovare e innovarsi
I condizionatori d’aria sono macchine difficili da realizzare, in grado di bilanciare l’ottimizzazione del flusso d’aria, l’efficienza dello scambio termico e il fattore di forma.
Per rimanere competitivi e lanciare sul mercato macchine all’avanguardia, Friedrich AC ha migliorato l’intera fase di modellazione introducendo la stampa 3D all’interno dell’azienda.
Ha costruito una struttura di prototipazione ad alta tecnologia attorno alla stampante 3D in resina di grande formato Formlabs Form 3L e, così facendo, ha creato articoli ancora migliori, promuovendo la cultura dell’innovazione.
140 anni di innovazione
Friedrich AC è in attività dal 1883, da quando il fondatore e inventore Ed Friedrich iniziò a modellare e produrre articoli per l’ambiente domestico a San Antonio, in Texas.
Negli ultimi 140 anni, Friedrich si è trasformato in un marchio leader nel settore dei condizionatori d’aria, dimostrando la sua capacità di adattamento a un mercato in continua evoluzione.
Oggi Friedrich ha un laboratorio di test UL all’avanguardia all’interno del suo Design and Development Center.
Alta velocità, bassi costi
Nel laboratorio, l’ingegnere meccanico Noah Trent lavora allo sviluppo dei sistemi di raffreddamento e gestisce le richieste di parti in 3D in arrivo da tutta l’azienda.
Il laboratorio include macchinari per la fabbricazione di lamiere, la piegatura di tubi, l’assemblaggio e il collaudo.
Prima di portare la Form 3L all’interno dell’azienda, il team era solito realizzare prototipi con parti in lamiera o inviare le richieste direttamente a fornitori esterni.
La fabbricazione della lamiera li limitava a iterare internamente solo le forme più semplici.
Il team riusciva a ottenere velocemente i componenti esternalizzati commissionandoli a grandi fornitori di stampa 3D, ma il costo era esorbitante.
Alcuni cicli di sviluppo del prodotto richiedevano fino a 10 modelli di test della stessa unità, e i costi si accumulavano.
“Era molto costoso.
Emma FloresDesign Supervisor
Potevamo ordinare dalla Cina, ma potevano volerci mesi perché i pezzi arrivassero.
Non potevamo avere sia un buon costo, che una consegna veloce.”
Flores era determinata a trovare una soluzione che fosse veloce, ma economica.
Durante la preparazione di un progetto estremamente urgente, il team ha iniziato a valutare il ROI del dotarsi di una stampante 3D di alta qualità.
“Abbiamo scelto la Form 3L perché era dotata di Wash L e Cure L, aveva un buon prezzo, buone dimensioni, alta qualità e il supporto offerto da Formlabs.”
Emma FloresDesign Supervisor
Costruire un centro interno di manifattura additiva
Da quando hanno integrato il modulo Formlabs Form 3L nel flusso di lavoro del Design Development Center, Trent e Flores hanno creato un sistema organico destinato alle richieste interne allo stabilimento Friedrich.
“Tutti lavorano a tre o quattro progetti diversi alla volta.
Noah TrentMechanical Engineer
Per un mese la stampante è stata in funzione quasi 24 ore al giorno. È costantemente in uso. È più probabile entrare e vederla in funzione che non vederla accesa.”
La stampa 3D assicura performanza, producibilità e manutenibilità
Quando si costruisce un condizionatore d’aria, occorre tenere conto di molti aspetti.
Uno dei fattori da considerare è il flusso d’aria.
L’ampio volume di costruzione della Form 3L e la finitura finale delle stampe consentono di testare modelli in scala reale secondo caratteristiche tecniche e meccaniche che garantiscono la massima efficienza di raffreddamento.
Bisogna anche tenere conto del fatto che le parti modellate in 3D saranno successivamente realizzate tramite stampa a iniezione.
“Dobbiamo realizzare prototipi stampati in 3D che possano successivamente essere prodotti in volumi elevati tramite lo stampaggio a iniezione.
Noah TrentMechanical Engineer
I pezzi in 3D devono avvicinarsi il più possibile al risultato finale che desideriamo raggiungere.
Testiamo i componenti in una galleria del vento, verificandone l'adattamento e la resistenza.”
Il team di Friedrich utilizza resine generiche. come la resina Draft o Grey Pro, per la finitura liscia e l’elevata accuratezza dimensionale e la resina Tough 2000 per la resistenza e la durata.
Oltre alle prestazioni ottimali e alla producibilità, il team deve garantire che le unità siano facili da mantenere e riparare, sia dal cliente che da un tecnico HVAC.
“Si tratta di unità di alta qualità, costruite per durare nel tempo. Devono essere facilmente assemblabili e smontabili, con accesso per la manutenzione.”
Emma FloresDesign Supervisor
Il ciclo iterativo
Progettare tenendo conto della funzionalità, della producibilità e della manutenibilità fa sì che ogni miglioramento sia fondamentale.
Per aggiungere eventuali modifiche, Trent, Flores e il team si affidano all’accuratezza e alla velocità della Form 3L.
Il team riceve numerose richieste per un singolo componente, modellato con quattro o cinque varianti leggermente differenti tra loro.
Utilizzando il grande volume di costruzione della Form 3L, possono stampare ogni iterazione in una sola volta e averle pronte per i test comparativi il giorno successivo.
“Se ho un'idea e voglio vederla e toccarla con mano, testarla più volte prima di mandarla effettivamente in lavorazione, posso farlo.
Noah TrentMechanical Engineer
L'aiuto di Formlabs è incredibilmente prezioso.
Prima facevamo forse una o due iterazioni, mentre ora ce ne sono sempre almeno tre o quattro.
In quelle ultime due può accadere qualcosa di magico!”
Incoraggiare una cultura dell’innovazione
Avere una stampante interna in grado di realizzare prototipi funzionali ha incoraggiato altri team a sperimentare.
Prima di avere la Form 3L, alcuni ingegneri non avrebbero mai immaginato di realizzare un modello concreto delle loro idee, ma ora che hanno lo strumento, possono farlo.
Normalmente, testare qualcosa di nuovo richiedeva la firma di un sacco di documenti burocratici.
Inoltre, l’attesa del fornitore rischiava di durare settimane e i tempi lunghi soffocavano la creatività.
La Formlabs Form 3L consente a ingegneri, designers e persino i tirocinanti di andare oltre i loro limiti.
Trovi l’articolo originale sul blog di Formlabs.