用3D列印來創作未來的輪椅––WHILL科技輪椅

「我曾經放棄去僅有兩個街區遠的雜貨店。」

當WHILL公司的創辦人––Satoshi Suige聽到這句話時,「人們值得更好的。」這理念在他腦中變得更加堅定。而今天,他所帶領的輪椅企業,便有著「提供更有趣與創新的街道之旅」這樣的目標。

創造輪椅產業的未來並不容易,WHILL的工程師使用了Formlabs的3D列印機來達到高效率的設計流程,將團隊推向它們所能達到的更多可能,也因此研發了一項非常特殊的產品。

用3D列印來加速產品發展流程

新創產業有許多難題要面對,主要有時間跟成本的壓力,特別是時常要解決耗損問題的硬體新創產業。對新創產業來說很大的一項挑戰就是克服未預期的問題,這可能會是昂貴且費時的。WHILL曾因為輪椅的複雜結構而面臨許多問題,且傳統的製程方式也較難做少量的生產。為了解決公司的問題,WHILL必須找到能夠減低單個輪椅成本的方法。

WHILL公司決定使用3D列印技術來快速打樣許多複雜的輪椅配件,因此找了外包的廠商,而WHILL快速的了解到了外包製作在花費與時間成本上的限制––長期來說這是較不可行的。然而,Hirata先生知道,他們的計劃絕對少不了實體打樣,因此他決定在機構內導入3D列印技術。

「如果您不知道哪個形狀比較好,那就把它做出來,進一步驗證!」

Hirata先生在2016至年導入了第一台formlabs的3D列印機。從那時開始,WHILL的許多計畫都有使用到它,且都有達到公司的需求:快速、高品質的打樣。「客戶能夠直接觸摸打樣物件」是最重要的!像這樣的打樣品,是需要看起來且感覺起來真實的,不能是廉價而中空的。透過Formlabs的雷射光固化3D列印機,Hirata先生找到了成品打樣最真實需要的:高品質、高精密度且實惠的物件。

為了生產好的成品,WHILL產品開發團隊導入高解析度的3D列印機是不可或缺的。當要評估觸覺感受時,如果打樣的產品沒有跟量產成品一樣的品質,基本上是沒意義的。WHILL了解到Formlabs印製的物件是非常完美的替代品,不管是公司內部或者使用者都可以對輪椅做實際的測試。

「只要是使用者需要觸摸到的部分,我們都試著盡可能做到越多樣品越好,像是調節器,在試用後再做產品的驗證。」如果是像過去那樣將樣品的製作打包,數量跟測試研究次數都受限於預算與時間約束。有了Formlabs機種,再加上彈性樹脂(Flexible Resin),能夠製作出幾乎是量產成品的觸感,因此我們可以打樣與驗證高精密度的樣品。」—Yasuhiro Hirata提到。

團隊在一個計畫中可以應用許多不同種的樹脂,充分展現了formlabs 3D列印機的多功能性與多元性,像彈性樹脂就很適合做需要觸覺測試的物件,透明樹脂適合做輪椅四周半透明的物件展示,而高韌性物件則適合用來做需要承受更需要強度與韌性測試的物件。擁有一台可以依照不同應用去用不同材料印製多元物件的3D列印機,著實讓硬體的新創公司節省了更多時間與成本資源。

「Form2 不只精確,且很少故障,感謝它這麼好使用,讓我們每天都可以印製許多不同的樣品,並累積驗證經驗,來讓品質有更多改善。」—Yasuhiro Hirata提到。

打樣其實不只是讓物件更加的完美,透過對不同設計的測試,許多物件可以被優化並組裝,變得更加堅固。透過減少成品的零件數量,WHILL成功地減少了最終的輪椅製造成本。這是團隊導入3D列印技術後一個非常主要的突破。

衍生性設計

衍生設計是根據主要的設計理念、功能、空間條件、材料、生產方式與成本限制,並透過演算法來創作上百個甚至上千個優化的設計。

WHILL團隊想要為輪椅中間部分創作一個實心的物件,因此他們轉向了衍生性設計,也因此能夠一次去分析許多不同的設計。如果用傳統製程去做一次性的複雜設計,可能會非常昂貴且不一定可用。

「如果您不在乎成本,您可以用較輕的材料,像是碳,不過這並不實際。當我們思考如何用較實際的方式來減輕重量時,便有了嘗試『衍生性設計』的想法。我們需要在最短的時間內做出複雜形狀的樣品,我認為只有Formlabs的3D列印機以及材料可以做到。」

第一批嶄新且複雜的物件是用Formlabs的精密蠟模樹脂所印製,團隊應用Autodesk Fusion 360來創作輪椅的主要部位,接著再用做衍生設計的打樣,這大大驚豔了WHILL團隊!whill團隊能夠減輕超過40%的輪椅重量。

透過Formlabs在機構內直接打樣

WHILL是許多應用機構內快速打樣而製作出許多厲害商品的公司之一,趕緊了解更多關於Formlabs機種與全系列材料的介紹吧!

Form3:https://www.taiwanteama.com.tw/form-3-3d.html

全系列材料介紹:https://www.taiwanteama.com.tw/data_761

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