ML System, leader globale nella costruzione di impianti fotovoltaici integrati, ha utilizzato le stampanti 3D Zortrax M300 Plus per prototipare prodotti nuovi e innovativi.
Il loro team RnD ha stampato in 3D telai per finestre completamente funzionali per i loro pannelli riscaldanti in vetro HQ con filamenti ABS, tra gli altri.Il telaio della finestra stampato in 3D è stato testato e certificato con successo secondo lo standard di impermeabilità IP 6.
ML System è uno dei principali attori mondiali nella tecnologia fotovoltaica integrata negli edifici. Con enormi strutture di ricerca e sviluppo e un’impressionante gamma di prodotti, l’azienda è stata inclusa come uno degli innovatori chiave nel suo campo dal rapporto sul mercato dei sistemi fotovoltaici integrati per la costruzione di lucernari per il periodo 2020-2027. Ecco come gli ingegneri del sistema ML lavorano con le stampanti 3D Zortrax M300 Plus per sviluppare, prototipare e testare rapidamente nuovi progetti.
Sviluppo di riscaldatori in vetro intelligenti
HQ Glass è un prodotto sviluppato da ML System in sostituzione dei tradizionali sistemi di riscaldamento. La superficie riscaldante con HQ Glass è una lastra trasparente installata nel telaio di una finestra. La temperatura può essere impostata con precisione tramite un pannello di controllo digitale e l’intera finestra del riscaldamento può essere alimentata da energia rinnovabile generata da pannelli fotovoltaici anch’essi prodotti da ML System.
“L’idea alla base di HQ Glass era di integrare le nostre soluzioni fotovoltaiche e costruire un edificio completo per il riscaldamento dell’ecosistema con fonti di energia verde”, afferma Krzysztof Misiak, ingegnere di ML System.
L’azienda ha implementato la tecnologia HQ Glass in due prodotti separati, entrambi prototipati utilizzando stampanti 3D Zortrax M300 Plus.Prototipazione del telaio della finestra intelligente
Poiché HQ Glass svolge funzioni molto più avanzate di un tipico vetro di una finestra, il telaio per alloggiarlo deve essere progettato da zero tenendo a mente tutti i sistemi di cablaggio e controllo. Il team di ingegneri di ML System ha iniziato il proprio lavoro scegliendo il giusto materiale di stampa 3D per questo progetto.
Stampante 3D grande ZORTRAX M300 Plus
Il team di ML System della stampante 3D M300 Plus utilizzato nel progetto dispone di uno spazio di lavoro ampio e ai vertici della categoria.
La prima scelta era il filamento PET-G, che l’azienda aveva in stock in grandi quantità. Il vantaggio dell’utilizzo di questo materiale era che era resistente e durevole. Dopo alcuni test iniziali, tuttavia, il team ha deciso di utilizzare invece l’ABS standard.
“Il motivo principale dietro il passaggio è stata la geometria delle parti. Abbiamo bisogno di stampare più componenti per questo progetto e, dato come è costruito un telaio per finestra, alcuni di essi dovevano essere piuttosto lunghi e dovevano essere assemblati da più parti. Il PET-G con la sua ampia resistenza chimica non ha funzionato bene con le resine epossidiche che abbiamo usato per unire le parti. Il passaggio all’ABS ha risolto il problema ”, afferma Misiak.La fama della finestra del prototipo è stata stampata in 3D in più parti che sono state successivamente incollate insieme fondendo le superfici articolari con acetone.
Nel complesso, il telaio prototipo di una finestra in vetro HQ è stato stampato in sei parti separate. Il componente più lungo del telaio misurava 1,20 metri. Oltre a funzionare bene con le resine epossidiche e l’acetone che sono stati utilizzati anche per incollare le parti insieme, il filamento ABS si è dimostrato resistente alla lunga esposizione alla luce UV, il che ha permesso al team di testare il prototipo in un ambiente reale.Ciò che è ancora più impressionante, il prototipo si è dimostrato molto vicino alla funzionalità finale, poiché il team di ML System è riuscito a certificare il telaio per la resistenza all’acqua IP6.
Riscaldatori in vetro autoportanti
Il secondo prodotto che il team di ML System ha prototipato utilizzando le stampanti 3D Zortrax era un riscaldatore di vetro indipendente. L’obiettivo qui era quello di utilizzare lo stesso vetro HQ utilizzato nelle finestre intelligenti e inserire un involucro elegante che avrebbe un bell’aspetto, eseguisse le stesse efficienti funzioni di riscaldamento e si abbinasse agli interni moderni.
Un riscaldatore basato sulla tecnologia HQ Glass di ML System è progettato per funzionare come un efficiente dispositivo di riscaldamento e avere un bell’aspetto negli interni moderni.”Il vantaggio principale dell’utilizzo della tecnologia di stampa 3D in questo progetto è stata la capacità di progettare e fabbricare rapidamente più recinzioni per il riscaldatore di vetro in varie dimensioni diverse”, afferma Misiak.
L’innovativo riscaldatore, attualmente in fase di certificazione, verrà offerto in diverse dimensioni, a seconda delle esigenze dei clienti. Sarà anche in grado di utilizzare l’energia proveniente dal fotovoltaico come fonte di energia per ridurre l’impronta di CO2.
Vantaggi aziendali della stampa 3D
Secondo il team ML System, le soluzioni di stampa 3D Zortrax consentono risparmi radicali sui tempi e sui costi di prototipazione.”Prima di iniziare a utilizzare le stampanti 3D, stavamo esternalizzando la fabbricazione di prototipi. Contando dall’effettuare l’ordine, potrebbe prendere più di due settimane per ricevere il prototipo prontamente realizzato ”, dice Misiak. Il team di ML System ha scoperto che la stampa 3D interna è più conveniente rispetto all’esternalizzazione a subappaltatori esterni. Ora, con le stampanti 3D Zortrax M300 Plus a bordo, il team può avviare la stampa di un nuovo design un giorno e iniziare a testare il prototipo la mattina successiva, poiché le stampanti 3D possono lavorare durante la notte senza supervisione. Un altro importante vantaggio derivante dalla stampa 3D è che è possibile apportare rapide regolazioni al volo in tutte le fasi del processo di prototipazione. Infine, ci sono risparmi significativi. Prima di utilizzare le stampanti 3D, ML System poteva ordinare un prototipo di involucro per il riscaldatore di vetro pagando ovunque tra 200 e 240 PLN. Ora, con una sola bobina di filamento ABS con un prezzo di 180 PLN, possono realizzare 10 contenitori di questo tipo. Ciò significa che oggi ogni prototipo costa circa un decimo di quello che costava prima. ZORTRAX M300 Plus modello grande stampato in 3D Con la stampante 3D M300 Plus, ML System ha ridotto di dieci volte il costo dei prototipi e ridotto i tempi di consegna a soli due giorni. ML System prevede di utilizzare le stampanti 3D Zortrax in vari progetti in futuro. Le macchine M300 Plus stamperanno connettori e maschere di assemblaggio per pannelli fotovoltaici, connettori per testare celle DSSC o dispositivi di distanziamento progettati per vetro con uno spessore specificato con precisione.
