پرینت سه بعدی اسکیت بورد برقی توسط یک دانشجو

جک دیویس دانشجوی طراحی محصول در دانشگاه Nottingham Trent University است، اما اخیرا به آمستردام نقل مکان کرده تا کارآموزی در مراکز سه بعدی ۳D Hubs را آغاز کند.

دیویس، به دنبال راهی برای رفتن به محل کارش بود. او ماشین نداشت و به دنبال وسیله‌ای به جز وسایل نقلیه بود که از دوچرخه هم سریع‌تر باشد. یک اسکیت برقی به نظرش گزینه خیلی خوبی بود اما خرید یک اسکیت برقی قطعا گران است؛ بنابراین او تصمیم گرفت، خودش آن را بسازد.

با استفاده از پرینت سه بعدی، دیویس، این اسکیت را در کمتر از یک هفته ساخت، قیمت این اسکیت زیر ۶۰۰ دلار شد در مقایسه با ۱۵۰۰ دلار یا بیشتر از آن که صرف هزینه‌های تجاری اسکیت بورد می‌شد.

مشکل اولیه دیویس جک؛ در رابطه با رفت و آمدش، باعث شد که یک راه‌حل خلاقانه و به خوبی مهندسی شده‌ای پیدا کند و چاپ سه بعدی اسکیت برقی به عنوان راه‌حلی برای پاسخ به این مشکل مطرح شد. در نهایت، وی با پرینت سه بعدی اسکیت برقی، توانست مشکل رفت و آمدش را برطرف کند.

نحوه ساخت پرینت سه بعدی اسکیت بورد

او شروع به ساخت اجزای اصلی اسکیت بورد کرد، اجزایی مانند: وسیله غلتاننده چرخ‌ها، بورد و چرخ‌ها. سپس برای طراحی سه بعدی و  مدل‌سازی سه بعدی اجزای اصلی داخلی از  Autodesk Fusion 360 استفاده کرده و آن‌ها را شبیه‌سازی نمود تا مطمئن شود که به اندازه کافی محکم هستند.

به‌خصوص محل نصب موتورهای مونتاژ که موتور را در جای خود نگه دارد. او موتوری را طراحی کرد که شامل مونتاژ موتور، تنظیم دنده و برخی تغییرات در آن می‌شد.

دیویس گفت: “من سرعت مورد‌نیاز و الزامات گشتاور را محاسبه کردم که به این ترتیب امکان انتخاب مناسب موتورها و باتری‌ها فراهم شود.”وی اضافه کرد: “پس از محاسبه نسبت چرخش، اندازه‌های غلطک متناسب با طول نوار گرداننده انتخاب شد و بینشان تناسب به وجود آمد و سپس در مرحله بعدی طراحی باتری و بررسی سرعت کنترل کننده ضمائم انجام گرفت. ”

خود بورد از چوب بامبو ساخته شده و امکان انعطاف در وسط بورد وجود دارد و به این ترتیب، قابلیت مناسبی ایجاد کرده چرا که در صورت مواجهه با دست‌انداز در جاده، می‌تواند از روی آن بپرد.

محدودیت‌های دیویس در طی فرآیند پرینت سه بعدی اسکیت بورد

دیویس گفت: “مطمئنا پرینت بخش‌هایی از اسکیت بورد برای اولین بار، مهم‌ترین و ریسک‌پذیرترین بخش پروژه است. من محدودیت بودجه داشتم به این صورت که احتمال اینکه دوباره بتوانم قطعه‌ای از مکانیسم را که با طراحی هماهنگ باشد سفارش دهم، وجود نخواهد داشت. در نتیجه، به عنوان نمونه‌سازی و آزمایش تستی بهترین گزینه، استفاده از قطعات FDM است.”

برای پایین نگه داشتن هزینه‌‌ی کم، برای مونتاژ قطعات بزرگ با استفاده از FDM چاپ سه بعدی انجام شده است که از آن در پوشش باتری و سیستم قرقره، که در ABS چاپ سه بعدی شدند.

به علاوه، از فناوری MJF نیز برای پرینت سه بعدی استفاده شد که در نایلون نیز به کار می‌رود و دارای قدرت و انعطاف‌پذیری مناسبی است. نایلون نیز در موتور استفاده می‌شود؛ موتورهایی مانند سوپاپ. نایلون، به عنوان جایگزینی برای قطعات آلومینیومی شناخته شده و به کار می‌رود که هم گران‌تر است و هم تولید آن دشوارتر است.

برای محافظت از اجزای درونی و پوشش باتری، از یک سری دنده زیر بورد استفاده شده و به علاوه از اجزای ظریف داخلی نیز محافظت می‌کند.

مشخصات اسکیت بورد حاصل از پرینت سه بعدی

بورد ساخته شده، ۱۵ پوند (معادل ۷ کیلوگرم) وزن دارد و سرعت آن بالای ۳۵ مایل در ساعت (۵۶ کیلومتر در ساعت) است، میزان محدوده‌ی قابل استفاده از آن ۱۰ مایل می‌باشد و زمان شارژ آن چهار ساعت طول می‌کشد

دیویس، با استفاده از خدمات پرینتر سه بعدی، راه سریع و شیکی را برای رسیدن به محل کارش پیدا کرد و فایل‌هایی از پروژه را به اشتراک گذاشت تا دانشجویان، طراحان و مهندسین دیگر نیز بتوانند از این طرح الهام گرفته و تصمیم بگیرند تا حمل و نقل مناسب را خودشان فراهم کنند.

در این فیلم، نحوه استفاده از اسکیت بورد حاصل از پرینتر سه بعدی شده ارائه می‌شود: