3D Printed Speaker Design

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Diseño Gráfico y Maquetación Graphic Design & Layout Lamis Fawaz

Fotografía de estudio Studio Photography Andrés Prieto Cinta Isaac Gabriela Luca Helena Ferreras Lamis Fawaz

Textos y Dirección de Proyecto Texts & Project Direction Andrés Conejero

Técnico de Laboratorio Laboratory Technician Pedro Ayala

Editora.

Publisher Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño Universitat Politècnica de València

Impresora Printer

Martín Grafic

ISBN 978-84-09-07722-9

Ingeniería del Diseño Industrial y Desarrollo de Productos Bachelor’s Degree in Industrial Design Engineering and Product Development

Taller de modelos y prototipos Workshop on models and prototypes Prof. Andrés Conejero Rodilla

Introducción Introduction

En el proceso de creación de un producto es fundamental apoyarse de representaciones físicas que nos ayuden a comprender y resolver los diferentes problemas de diseño. Estas representaciones las llamamos modelos y prototipos y nos servirán para evaluar y tomar decisiones a lo largo del proceso. El objetivo del proyecto que se muestra en éste catálogo y de la asignatura de “Taller de modelos y prototipos” del Grado en Ingenieria en Diseño Industrial y Desarrollo de Productos es el conocimiento y aplicación de las diferentes tipologías de estas representaciones físicas, así como los procesos manuales y automatizados mediante los cuales pueden ser obtenidos.

In the process of creating a product it is essential to rely on physical representations that help us to understand and solve the different design problems. We call these representations models and prototypes and will enable us to evaluate and make decisions throughout the process. The project shown in this catalog has been developed in the subject of “Workshop on Models and Prototypes” as part of the Bachelor´s Degree in Industrial Design Engineering and Product Development. The main objective of this subject is the understanding and the application of the different typologies of these physical representations, as well as the manual and automated processes through which they can be produced.

Proyecto Project

El proyecto planteado consiste en el diseño y prototipado por impresión 3D de una envolvente para un altavoz bluetooth de 1,5 W. De esta manera, como primer requisito, el nuevo diseño debía adaptar la electrónica del modelo de altavoz “Bluesky”, sirviendo como punto de partida para el planteamiento de nuevas propuestas.

El resultado del proyecto ha supuesto para los estudiantes un reto en el que han tenido que saber respetar los requerimientos funcionales y de fabricación sin comprometer el uso y apariencia estética planteados en la etapa inicial de concepto.

The proposed project consists in the design and prototyping by 3D printing of an enclosure for a 1.5 W bluetooth speaker. The first requirement of the new design had to contain the “Bluesky” speaker model electronics, serving as a starting point for the dimensions of the speaker design.

The project has been a challenge for the students as they have had to consider the functional and manufacturing requirements without compromising the use and aesthetic appearance generated in the initial stage of the concept.

Fase I

conceptualización - bocetado conceptualization - sketching

A través del bocetado a mano y digital, cada uno de los miembros del equipo de diseño debía plantear un mínimo de 3 propuestas.

Aunque en esta primera fase del proyecto se trabajó de una manera individual, el concepto podía tener una dirección común o distinta. Del total de estas alternativas se seleccionó un concepto para llevarlo a la fase de desarrollo.

Through traditional and digital sketching, each of the members of the design team had to propose a minimum of 3 ideas. Although the first phase of the project was individual, the concept could have a common or different direction. Out of all these alternatives, a concept was selected to take into the development phase.

Fase II

estudio volumétrico volumetric study

Los modelos son de especial utilidad en las fases iniciales y mediante ellos pueden ser evaluados aspectos como la forma y el volumen. En esta fase de diseño cada uno de los miembros del equipo planteó una variación de forma y dimensión del concepto seleccionado.

The models are especially useful in the initial phases and through them aspects such as form and volume can be evaluated. In this design phase, each member of the team proposed a variation of form and dimension of the selected concept.

Fase III

estudio del ensamblaje assembly study

A través de dibujos en sección se plantearon diferentes alternativas del conjunto de ensamblaje. En este estudio inicial se tuvieron en cuenta factores como el impacto visual de la ubicación de componentes como el cable de mini Jack o las juntas del ensamblaje. Del mismo modo, se analizó la dirección y orden de ensamblaje de componentes y la orientación de paredes tanto internas como externas para su correcta fabricación.

Through sectional drawings, different alternatives of the assembly were considered. In this initial study, factors such as the visual impact of the location of electronic components such as the mini-jack cable or assembly joints were taken into consideration. In the same way, the direction and order of assembly of components and the orientation of both internal and external walls for correct manufacture were analyzed.

Fase IV

diseño de detalle - modelado CAD detail design - CAD modeling En esta fase se tuvieron en cuenta las limitaciones del proceso de impresión 3D utilizado, con el propósito de minimizar la cantidad de material y tiempo de impresión total, sin comprometer la robustez de las piezas fabricadas.

Condicionantes y requerimientos del proceso: Espesor de pared interna: 1 mm Espesor de pared externa: 2 mm Tolerancias: Entre piezas impresas: 0,5 mm Encaje de componentes electrónicos: 0,4 mm

In this phase the limitations of the 3D printing process used were taken into account, in order to minimize the amount of material and total printing time, without compromising the robustness of the manufactured parts.

Conditioning and process requirements: Internal wall thickness: 1 mm External wall thickness: 2 mm Tolerances: Between printed parts: 0.5 mm Fitting of electronic components: 0.4 mm

Fase V

impresión 3D 3D printing

A través del software Z-Suite se establecieron los parámetros de impresión así como la orientación de fabricación de las piezas. En este sentido, uno de los factores de mayor importancia fue la reducción y ubicación de soportes de impresión para facilitar su proceso de extracción.

Tecnología de impresión: FDM Zortrax M200 Material: ABS y HIPS Espesor de capa: 140 micras Porcentaje de relleno: 20-50

By using the software Z-Suite the parameters of printing were established as well as the orientation of the manufacture of the parts. In this sense, one of the most important factors was the reduction and location of supports to facilitate the extraction process.

Print technology: FDM Zortrax M200 Material: ABS and HIPS Layer thickness: 140 microns Filling percentage: 20-50

Fase VI

posprocesado post-processing

En este proceso se llevo a cabo la extracción de soportes de impresión y limado para el ajuste del ensamblaje, así como el lijado superficial en dos fases.

Primera fase: lijado en seco (papel de lija de 60 a 80 gr.) para la eliminación del efecto escalón del proceso de impresión.

In this process, the extraction of printing and filing supports was carried out to adjust the assembly, as well as the surface sanding in two phases.

First phase: dry sanding using (sandpaper of 60 to 80 gr.) This was for the elimination of the stair-step effect of the printing process.

Segunda fase: reparación (cianocrilato + bicarbonato), masillado (masilla “NITRO” gris) de posibles errores de impresión y lijado al agua (papel para lijado al agua de 240 a 500 gr.).

Second phase: repair (cyanoacrylate + bicarbonate), putty (gray putty “NITRO”) to rectify any possible printing errors and finally wet sanding (wet sandpaper from 240 to 500 gr.).

Fase VII

acabado superficial surface finishing

En este proceso se aplicó una primera capa de imprimación sobre las piezas para la evaluación del lijado. Una vez que fueron corregidos los posibles errores se aplicó una segunda capa de imprimación para el pintado definitivo. En la aplicación de pintura se seleccionó el pintado a pistola (pintura acrílica de “Tamiya”) para la simulación de acabado superficial satinado (SPI-B) y pintado con aerosol (“Montana” gama 94) para la simulación de superficies granuladas (SPI-D).

In this process, a first layer of primer was applied on the pieces to identify any imperfections of the surface finish and further sanding is required. Once the errors were corrected, a second layer of primer was applied for the final painting of parts. In the painting application, airbrush painting (acrylic paint from “Tamiya”) was selected for the parts that required a simulated semi-gloss finish (SPI-B). For the parts that required a simulated textured finish (SPI-D) spray painting was selected (“Montana” range 94).

2018

Fullmoon 140x140x40 mm

Fawaz, Lamis Ferreras García, Helena Isaac García, Cinta Luca Ioana, Gabriela Prieto Gromás, Andrés

ODA 115x63x54 mm

Blay Llorca, María Cuevas Melguizo, Ángela Escuder Buch, Celia Teruel Tera, Juan

Fiocco 120x70x70 mm

Bonastre Ferez, Maria Amparo Donate Odriosolo, Lucia Martinez Lopez-Correll, Arturo PĂŠrez CerdĂĄ, Marta Araceli

Kreisel 97x90x90 mm

Lopez CabaĂąero, Ana Perez Marin, Jorge Vaello Giner, Miguel Ziliute, Kornelije

Liv

102x142x32 mm

Domínguez Giménez, Marta González González, Irene Marqués Ortega, María del Carmen Pérez de Viñaspre Cortés, Sara

Kone 105x105x105 mm

Aznar Esteban, Vicente Blanco Saura, Daniel Calpe Panach, Javier Del Busto Cantos, Alejandro PerĂŠz Oliver, Alejandro Pons JordĂĄn, Rafael

Pirameer 84x77x77 mm

Buigues Ferrer, Isabel Lopez Lopez, Francisco Javier Moya Cuartero, Laura Perez Duran, Francisco Sevilla Van Iseghem, Paula

Curb 97x82x82 mm

Jarque Perez, Francisco Javier Moreno Beneit, Raquel Martinez Reales, Hal Comet Perez Llopis, Marina Sonia de la Torre, Julian

Cubic 80x80x80 mm

Bauset Alcala, Natalia Eugenio Rua, Maria de la Cinta

Gilabert Agullรณ, Silvia

Gras Trinidad, Mรณnica Marquina Alvis, Vanesa

Moonmood 85x75x92 mm

Fernandez Espinosa, Maria Victoria Gonzalez Sierra, Nicolas Juan Montesinos, Guillermo Risueño Martínez, José Ángel Zandecki Carranza, Alexander

Coco Sound 100x100x110 mm

Cano Sรกnchez, Sergio Colรณn Herrero, Eduardo Donderis Berrozpe, Eduardo Garcia Juarrero, Lorenzo Felipe Nuzzi, Domenico

Platon 145x150x85 mm

Arocas Timor, Maria Amparo Chacon Cabrera, Milton Felipe Diaz Gomez, Valentina Mollรก Rueda, Carlos Oltra Calatayud, Jordi

Blue Audio 140x140x20 mm

Cruces Esparcia, Alfredo Ferriol Moroto, Marta Sanchez Diaz, Miguel Angel Sanchez Pello, Ignacio Souto Pastor, Laura

Bold Dot 125x115x78 mm

Cervera Garcia, Jordi Juan Moreno Aristizabal, Nathalie Segarra Sorlí, Vicent Vidal Sapiña, María José Vendrell Aparisi, Laura

Soundtube 54x194x95 mm

Lluch Ruiz, Blanca Muñoz Gabarda, Maria Paz Portoles Sanchez, Jose Pradas Andreu, Jorge Ramírez Sánchez, María José

2017

Diamond 18 100x75x75 mm

De Llago Sanz, José Luis Salva Corral, Sergio Sanjuan Orquin, Genar Vidal Vayá, Fernando

Cone 110x100x120 mm

Girón García, María Martinez Carcel, Jose Miguel Rojas García, Guillermo Ruiz Trujillo, Manuel Alejandro Valiño Moreira, Iago

Ekho 125x89x62 mm

Acebes Maroto, Celia Castejon Quesada, Sandra IbaĂąez Capote, Patricia Narganes Pineda, Annabella Soler Carbonell, Raquel

Cryss 64x150x27 mm

Amigo López, Aitor Balaguer Jimenez, Angela Díaz Fernández, Milagros Linares Ruiz, Rubén Taulet Castelblanque, Jacobo

O’sound 50x100x100 mm

Albacar Romero, Salvador Joaquín Bercianos Lloret, Miriam Muñoz Vila, Nuria Ruiz López, Fernando

Diamond 70x83x78mm

Alcolea Cuevas, Marta Del Álamo Burgos, Nerea Martí Moltó, Laura Martínez Vázquez, María José Ruiz Valero, Sara Solaz Montagud, Joan Miquel

Rumble 200x125x125 mm

Berrocal Dominguez, Rafael Carbone, Emanuele Llorca Vañó, Andrés Navarro Carrasco, Sergio Palau Casaña, Joan

Gramophone 205x135x115 mm

Dorta Luis, Virginia Candelaria Peyro Soriano, Alberto PineĂąo Hermoso, Ignacio Sanchez Cabezas, David Trujillo Carvajal, Maberick Marcelo

Nemho 250x120x100 mm

Alegre Penadés, Alejandro González Caballero, Laura Navarro García, José Manuel Precioso Domingo, Carlos Octavio Sáez Martínez, Josué

ondo 116x108x108 mm

Ruiz Alapont, Ignacio