Tištěný longboard jako alternativa MHD

Když se student Jack Davies přestěhoval z Velké Británie do Amsterdamu, vymýšlel, jak se co nejrychleji dostat z bytu do práce. Protože veřejná doprava nebyla z hlediska času dobrou alternativou, musel přijít s vlastním řešením. Jakým? Díky přístupu k nejnovějším technologiím dokázal vytvořit fusion e-board, 3D tištěný elektrický longboard, což se ještě pár let zpátky zdálo jako nemožné.

Jack, který v té době započal svoji pracovní stáž ve společnosti Hubs, začal svůj designový proces identifikací hlavních částí longboardu – podvozku (trucku), desky, koleček i dalších součástek (jako bushingy apod.). Pomocí autodeskového softwaru Fusion 360 následně vymodeloval a sestavil všechny komponenty do jednoho celku, který podrobil dalším simulacím s cílem otestovat jeho pevnost. Díky tomu byl Jack schopen optimalizovat design, redukovat velikost součástek a tím také snížit celkové náklady na výrobu.

V první etapě navrhl hnací ústrojí, včetně držáků motoru, nastavení převodovky i úpravy longboardové desky. Bylo důležité, aby se jako první vyřešila právě velikost a pozice držáků motoru, až od toho se totiž odvozovala velikost a umístění skříní.

„Vypočítal jsem požadované hodnoty pro maximální rychlost a točivý moment, které mi pak pro longboard umožnily vybrat vhodné motory a baterii. Taktéž jsem provedl výpočet převodového poměru a byla zvolena velikost řemenice spolu s délkou hnacího řemenu,“ vysvětluje Davies. „Díky tomu jsem mohl vyřešit správnou velikost držáků motoru a tím zajistil napnutí pásu. Dalším krokem bylo navrhnout kryty baterií a regulátorů rychlosti (ESC).“

Zvolená deska měla také svá vlastní konstrukční omezení – jelikož se skládala převážně z bambusu, znamenalo to, že se ohýbá zejména uprostřed. Výhodou tohoto řešení je pohodlnější jízda, protože bambus absorbuje rány od nerovností a nepřenáší je na jezdce, pro potřeby elektromotoru je proto ale zapotřebí rozdělit pouzdro pro uložení baterie a elektroniky. Celoplošný uzávěr by se nemohl ohnout s deskou a během provozu by se dostal do styku se zemí.

Pro výrobu potřebných součástí krytu Jack použil tiskárnu HP Jet Fusion 3D 4200 a tím dokázal vytvořit geometricky složité tvary bez kompromisu v podobě menší odolnosti, což je samozřejmě zásadní dlouhodobou funkčnost. Namísto hliníkových součástí, které by byly příliš drahé a obtížně by se s nimi za použití existujících technologií (CNC apod.) pracovalo, vytvořil Davies na tiskárně HP 3d HR PA 12 požadované části z nylonu.

Jack se inspiroval lidskou anatomií – ze spodní strany desky navrhl řadu žeber, která chrání centrální součásti před opotřebením během používání. Tato ochranná konstrukce byla vytištěna z nylonu, která nabízí silný montážní bod a zároveň umožňuje potřebný ohyb. Protože tento materiál má schopnost odolávat nadměrnému namáhání i množství tepla, byl také použit pro hnací ústrojí a hnací ústrojí motoru.

Pomocí nejnovějších možností v oblasti 3D tisku vytvořil Davies svůj longboard za méně než týden, a co víc, s náklady nižšími než 600 EUR (standardní součástky 350 EUR + 250 EUR pro vlastní 3D tisk). Vhodnou ukázkou této technologie je řemenice, která byla vytištěna na 3D tiskárně z kopolymeru ABS (stejný materiál jako LEGO) – ten nabízí vysokou strukturální integritu pro plošný tištěný plast a navíc je levné jej v případě opotřebení vyměnit.

Při hmotnosti necelých 7 kilogramů, maximální rychlosti 56 km/h a dobou nabíjení 4 hodiny je fusion e-board ve své specifikaci, konstrukci a součástech srovnatelný s jinými běžně dostupnými elektrickými skateboardy v hodnotě vyšší než 1500 EUR. Jack a Hubs proto doufají, že svým výrobkem povzbudí i další mladé kreativce k realizaci vlastních návrhů a že upozorní na možnosti, které v současné době technologie 3D tisku přináší.

Zdroj: designboom.com