Projektor hologramów diamentowych: Fuzja druku 3D i nanotechnologii
Spes3D × Diamond ID × Nanores Lab
Z okazji jubileuszowej edycji SEMICON Europa 50, współtworzyliśmy unikalny projekt na styku nanotechnologii i inżynierii precyzyjnej. Opracowaliśmy i wykonaliśmy obudowę projektora laserowego, wyświetlającego hologram zapisany wewnątrz struktury diamentu.
Wyzwanie → Rozwiązanie → Efekt
| WYZWANIA | REZULTATY | TECHNOLOGIE |
| Miniaturyzacja i integracja wielu podzespołów (laser, elektronika, zasilanie). | Wykonanie limitowanej serii 5 precyzyjnych urządzeń ekspozycyjnych. | Druk 3D: HP Multi Jet Fusion (MJF) |
| Konieczność pozycjonowania diamentu z mikronową dokładnością. | Pełna powtarzalność geometrii przy skomplikowanej strukturze wewnętrznej. | Materiał: Poliamid PA12 |
| Krótki termin realizacji na prestiżowe wydarzenie branżowe. | Wysoka estetyka wykończenia przy zachowaniu sztywności konstrukcji. | Projektowanie: SolidWorks / CAD Optimization |
Kontekst projektu: Jubileusz w skali mikro
Nagroda inna niż wszystkie
Projekt powstał jako limitowana forma trofeum dla laureatów SEMICON Europa 50. Zamiast klasycznego pucharu, nagrodą stał się diament z naniesioną strukturą holograficzną o średnicy zaledwie 150–300 μm, wykonaną technologią wiązki jonów (Focused Ion Beam).
Partner technologiczny: Diamond ID
Firma Diamond ID dostarczyła kluczową technologię projektu, opartą na zaawansowanych zabezpieczeniach zapisanych w strukturze diamentu. Rola Spes3D polegała na obudowaniu tej futurystycznej technologii w funkcjonalne i eleganckie urządzenie, które umożliwi bezpieczną oraz precyzyjną prezentację hologramu.
Dowiedz się więcej o Diamond ID
Wyzwania inżynieryjne
Głównym wyzwaniem inżynieryjnym była ekstremalna gęstość upakowania komponentów przy zachowaniu rygorystycznych parametrów pracy układu optycznego. Projektowanie obudowy dla urządzenia tego typu to proces balansowania między fizyką a estetyką.
- Integracja i optymalizacja przestrzeni.
Wewnątrz niewielkiej, smukłej bryły musieliśmy rozmieścić moduł laserowy, systemy sterowania, akumulator oraz gniazda ładowania. Dzięki zastosowaniu projektowania pod druk 3D, stworzyliśmy dedykowaną geometrię wewnętrzną, która wykorzystuje każdy milimetr sześcienny, tworząc precyzyjnie dopasowane gniazda montażowe dla każdego podzespołu. - Stabilność wiązki i osiowość układu.
Kluczem do sukcesu była gwarancja niezmienności pozycjonowania diamentu względem źródła światła. Przy hologramach o tak małej skali, nawet mikroskopijne odkształcenie obudowy pod wpływem temperatury pracy lasera mogłoby skutkować rozmyciem obrazu. Opracowaliśmy konstrukcję o wysokiej sztywności strukturalnej, eliminującą ryzyko przesunięcia osi optycznej. - Elegancja w służbie technologii.
Urządzenie miało pełnić rolę prestiżowej nagrody, co podyktowało konieczność ukrycia wszystkich elementów łącznych (śrub, zatrzasków) przy jednoczesnym zapewnieniu dostępu do komponentów wewnętrznych.
Proces: Projektowanie CAD i optymalizacja pod druk 3D
Proces powstawania obudowy projektora opierał się na zaawansowanym procesie DFM (Design for Manufacturing).
- Architektura wnętrza i precyzja montażu. Obudowa została zaprojektowana tak, aby umożliwić integrację wszystkich komponentów niezbędnych do działania systemu oraz ich uporządkowane rozmieszczenie wewnątrz konstrukcji. Podczas projektowania uwzględniono potrzebę kompaktowego zabudowania elementów oraz ich wzajemnego połączenia.
- Wykorzystanie swobody geometrycznej MJF. Technologia HP Multi Jet Fusion umożliwiła zaprojektowanie wewnętrznej pustej przestrzeni, w której bezpośrednio zintegrowano elektronikę, mocowaną częściowo na śruby, a częściowo przy użyciu kleju epoksydowego, bez konieczności dodatkowej obróbki.
Dzięki temu projektor składa się z mniejszej liczby części, co drastycznie minimalizuje ryzyko wystąpienia luzów mechanicznych podczas eksploatacji.
Dlaczego technologia HP Multi Jet Fusion (MJF)?
Zastosowaliśmy technologię HP Multi Jet Fusion (MJF), ponieważ w projektach z obszaru high-tech kluczowe są powtarzalność, jakość wykonania i swoboda projektowa:
- Jednorodność właściwości mechanicznych – elementy drukowane w MJF charakteryzują się wysoką spójnością parametrów w różnych kierunkach, co jest istotne przy zabudowie komponentów optycznych.
- Wytrzymałość i ochrona komponentów – zastosowany materiał PA12 zapewnia dobrą odporność mechaniczną i stabilność wymiarową, umożliwiając bezpieczne osadzenie wrażliwej elektroniki.
- Estetyka i jakość powierzchni – naturalnie matowe, czarne wykończenie elementów idealnie wpisało się w prestiżowy charakter nagrody wręczanej podczas SEMICON Europa.
Efekt końcowy: Technologia, która robi wrażenie
Dostarczyliśmy pięć gotowych, w pełni sprawnych jednostek, które trafiły do laureatów konkursu. Każdy projektor to unikalne połączenie sztuki i inżynierii:
- Perfekcyjna ekspozycja: Hologram w diamencie prezentowany jest z najwyższą precyzją.
- Pełna mobilność: Zintegrowane zasilanie pozwala na prezentację urządzenia w dowolnych warunkach.
- Wizytówka innowacji: Produkt końcowy stanowi dowód na to, jak technologie przyrostowe napędzają rozwój nanotechnologii.
Podsumowanie: Druk 3D w służbie High-Tech
Projekt ten udowadnia, że druk 3D MJF to doskonała technologia dla branży optoelektronicznej. Pozwala na błyskawiczne przejście od skomplikowanego konceptu CAD do gotowego produktu, który spełnia surowe normy precyzji. W Spes3D nie tylko drukujemy, ale również projektujemy rozwiązania, które przesuwają granice tego, co możliwe.
Wydrukuj swoje marzenia
Jako zespół ekspertów w dziedzinie projektowania, druku 3D i obróbki CNC, oferujemy indywidualne podejście do potrzeb naszych Klientów.
Druk 3D to nasza pasja, a dzięki możliwościom jednego z najnowocześniejszych parków maszynowych w tej części Europy, jesteśmy w stanie stworzyć dla Ciebie prawdziwie wyjątkowe przedmioty.
Nie potrzebujesz znajomości specjalistycznego oprogramowania. Wystarczą nam odręczne szkice i inspiracje. Nasi specjaliści przygotują odpowiednie projekty i pliki zgodne z Twoimi wytycznymi.
Doradzimy usprawnienia. Dobierzemy technologię. Przygotujemy prototypy. Dopieścimy każdy szczegół.
