O co chodzi w tej serii? To kreatywne wyzwania w formie 7-dniowych sprintów projektowych. W ciągu tygodnia muszę przejść przez cały proces – od konceptu, przez modelowanie 3D i rendering, aż po wykonanie co najmniej wstępnego prototypu. Wszytko musi się zamknąć w siedmiu dniach!
Inspiracja i realna potrzeba
Pomysł zrodził się podczas wizyty u znajomych. Na kuchennym parapecie stoją storczyki, a wysokie, narożne okno jest w większości odsłonięte. W tej części kuchni brakuje również źródeł światła.
Taki widok natychmiast uruchamia synapsy w mojej głowie. Zacząłem się zastanawiać, czy storczyki mogą rosnąc do góry nogami i czy nie połączyć donicy z oświetleniem?
Szkicowanie koncepcyjne
Dzięki zaawansowanym narzędziom takim jak: stół kuchenny, kawa oraz owsianka mamy gotowy szkic koncepcji. Rysuję prostymi bryłami. Nie rozciągam tej części procesu - podoba mi się kształt to idę za tym.
Szukam bryły
Odwzorowałem szkic w CAD z zachowaniem wymiarów, które mnie wiążą. Średnica pierścienia LED to 120 mm i maksymalna wysokość większej części donicy to nie więcej niż 180 mm. Z tymi wymiarami proporcje obiektu znacznie odbiegają od szkicu. Wychodzi z tego bardzo długa tuba.
Zmieniam, aż znajdę
Namnażam jak najwięcej różnych brył w CAD, bawiąc się formą. Każda poprzednią wersję zostawiam widoczną na ekranie Fusion. Zmieniam intuicyjnie małe fragmenty i eksperymentuję, aż poczuję, że forma jest właściwa.
Tworzenie nowych kształtów na podstawie jednego szkicu z zachowaniem poprzednich iteracji wymagałoby w parametrycznym programie jak Fusion przerysowywania szkicu od nowa, albo tworzenia całkowicie nowego pliku. Aby umieszczać nie-parametryczne bryły na osi czasu można w Fusion użyć funkcji Element bazowy (Base Feature).
Pierwszy model
Za długo się już wpatruję w cylindry na ekranie komputera. Muszę rozbić coś fizycznego, wydrukować pierwszy koncept, żeby zobaczyć obiekt w rzeczywistości. Cały czas powtarzam sobie, że będzie to wyglądało zupełnie inaczej, gdy dodam wzór na zewnętrznych ścianach.
Jak krew z nosa
Dzięki wydrukowanemu modelowi zaczynam wstępnie rozumieć rozkład poszczególnych komponentów: źródło światła, dyfuzor, przewód, siatka podtrzymująca roślinę i zbiorniczek na wodę. Gabaryt donicy zależy od tego, jak bardzo mogę zminiaturyzować pierścień LED razem z dyfuzorem.
Upraszczam
Każdy, nawet najdokładniejszy model komputerowy inaczej wygląda w rzeczywistości. Ponownie zmieniam proporcje i upraszczam bryłę.
Sama obudowa donicy będzie się składać z dwóch części. Główne części donicy będą drukowane w przeciwnych orientacjach i chciałbym, żeby zbiornik na wodę był wymienny. Wymodelowałem wstępnie wnętrze.
Wzór
Wzór na ściankach tworzę używając części wspólnej między podstawową bryłą a 180 (sic!) narzędziami utworzonymi w szyku obrotowym. Następnie łączę wszystko z osobną bryłą, która tworzy wewnętrzne ścianki. Cały proces nie jest szczególnie prosty i odrobinę umysł zaciska mi się w pięści, kiedy o tym myślę. Ale działa! Przy okazji myślę o optymalizacji pod druk 3D.
Uruchamiam pierwszy wydruk z przezroczystego PETG. Zero wypełniania, jeden obrys stosując dysze 0.6 mm i wysokość warstwy 0.42 mm. Dodatkowo, w ramach eksperymentu materiałowego, spód drukuję z filamentu nasyconego brązem (ColorFabb BronzeFill).
Wydruk z BronzeFill ma bardzo ciekawy, matowy kolor i jest dużo cięższy niż typowy wydruk 3D.
Twist lock
Moją intencją jest, żeby dwie części donicy były łatwo demontowane. Z dwóch powodów. Po pierwsze, wewnątrz spodu znajdzie się zbiornik na wodę, więc chce mieć do niego dostęp. Po drugie, całej bryły donicy nie da się wydrukować jako jeden obiekt bez użycia podpór, stąd podział w talii.
Co więcej, nie mogę użyć pełnego gwintu, bo przez obie części przeplecione będą przewody zasilające LED. Przewód uniemożliwi pełen obrót, co znacznie utrudni odkręcanie.
Rozwiązaniem będzie twist lock, czyli zamek obrotowy.
Zamek obrotowy stał się potężną misją poboczną, generująca całą masę próbek, testów i pułapek. Był również głównym powodem, dla którego 7-dniowy projekt przerodził się w 7-tygodniowy projekt.
Jak to będzie świecić?
Rozważam pozycje pierścienia LED. Umiejscowienie go w przewężeniu fajnie oświetla wzór na ściankach i rozświetla transparentny materiał, ale w zasadzie nie oświetli rośliny i otoczenia.
Zamocowanie go na krawędzi wywoła bardzo fajny efekt, natomiast przepuszczenie przewodów przez ścianki obu elementów stanowić będzie nie lada wyzwanie. Całe szczęście, tworzenie struktur wewnętrznych to unikalna możliwość druku 3D.
Ostatnie wyzwanie
Na koniec zostaje zaprojektowanie pierścienia LED w taki sposób, aby był zintegrowany z krawędzią donicy. W teorii nie powinno być z tym problemu, ale miejsca jest mało, przewody zasilające muszą być całkowicie niewidoczne i co najważniejsze - estetyka musi się zgadać, bo pierścień wieńczy obiekt i nadaje mu określonego charakteru. Dochodzi to tego termika, odpowiednia odległość diod do dyfuzora, sposób montażu i robi się z tego niezła zagadka projektowa.
Pierwszym rozwiązaniem jest pierścień LED umieszczony w osobnym elemencie wykańczającym donicę.
W kolejnej iteracji testuję rozwiązanie, w którym pierścień LED jest zadrukowany w znacznie mniejszym elemencie montażowym. Dodaję dyfuzor, który blokuje elementy w miejscu z użyciem zatrzasku. Eliminuję tym samym całkowicie konieczność stosowania kleju i bardzo upraszczam montaż.
Jako kolejny eksperyment materiałowy element montażowy drukuję z PLA nasyconego pyłem miedzianym. Jestem ciekawy, czy sprawdzi się jako radiator, do odprowadzenia ciepła z ledów.
Rezultat i wnioski
Połączenie oświetlenia i rośliny wygląda obłędnie. LED zlicowany z krawędzią donicy wygląda czysto i minimalistycznie co bardzo mi się podoba.
Projekt okazał się dużo bardziej wymagający i czasochłonny niż przypuszczałem, dlatego muszę zamknąć go na etapie pierwszej rewizji.
Dziękuję za uwagę!
Podobał Ci się artykuł? Masz sugestię? Chcesz przyłączyć się do dyskusji?
Napisz do nas!