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标题: Peppermint Energy 3D 打印帮助太阳能新兴企业实现在任意地方供能 [打印本页]

作者: iCAx开思网 时间: 2015-2-3 15:36
标题: Peppermint Energy 3D 打印帮助太阳能新兴企业实现在任意地方供能
“只有当你看到实际的东西摆在面前时，才会认识到形式和功能应当统一。”
— Peppermint Energy 的 Brian Gramm

案例研究
绝妙想法

由 Peppermint Energy 太阳能发电机供电的吉他手
有些时候，当您发现旧方法的缺陷时，通往新方法的道路就变得越来越清晰。当全新方法的曙光照射到 Brian Gramm 时，他正专注于研究风力电厂之类的大规模可再生能源。与其尝试寻找如同老旧庞大的工厂电网那样的绿色能源，为何不在用电的地方就地发电，并让消费者拥有随处可用的微型发电厂？

“在许多场合都需要大量的太阳能，比如写字楼。但我们大多数人其实在日常生活中并不需要太多的能量，”Gramm 说到。他共同创办了 Peppermint Energy，这是一家位于南达科塔的公司，专门生产即插即用的便携式太阳能发电机，名为 FORTY2。FORTY2 就像一个可以装在手提箱内的太阳能电厂，它可以从太阳汲取足够的能量来驱动电灯、笔记本电脑，甚至是家用冰箱。它采用电池来储存电力，并在日落后继续供电。

推广的灵感

现场中的 Peppermint Energy 太阳能发电机
在从理念变成现实的过程中，FORTY2 发生了巨大变化。最开始，Gramm 的想法是这台设备可以引发大多数美国消费者的共鸣 - 比如追求脱离电网的娱乐活动的野餐以及露营爱好者。但专家们却兴奋地发现 FORTY2 在发展中国家里可以做到的远不止这些，那里有三十亿人得不到可靠的电力供应。如果 Peppermin 的设备可以点亮电灯供日落后的工作和学习之用，可以驱动设备进行灾难援助，可以为储藏盘尼西林的冰箱供给能源，那将给生活带来极大变化。

想想吧：救生药品可以达到以往无法到达的地方。设备还可以促进边远地区的贸易活动，因为经营者们找到了免费而可靠的电力。

为了实现这许许多多的好处，Gramm 认识到 FORTY2 必须足够坚固。在一个便于携带的尺寸内，为制冷提供所需的大量电能，这对工程设计而言是一个巨大的挑战。Gramm 开始调用一切人才、资源和关系以期将他的愿景变为现实。“老实说，我在当时所拥有的只是一个想法和愿景，”他说。

工程师在 CAD 中尽可能完美地制作出设备之后，Peppermint 就需要一个实际的原型。“要面对着电脑屏幕就想象出它的大小和比例，这对任何人而言都是非常困难的，包括我，”Gramm 说。FORTY2 有三英尺宽、约 60 磅重，需要有非常结实的外壳，复杂而坚固，足以容纳所有组件。Fused Deposition Modeling™ (FDM®) 是唯一能够胜任的 3D 打印方法。

第一个全尺寸的原型采用 Fortus® 3D 生产系统构建，它揭示出了一些设计中需要考虑的问题，这些问题可以让 FORTY2 的运作更加简便。“只有当你看到实际的东西摆在面前时，才会认识到形式和功能应当统一，”Gramm 说。例如，电源开关是多余的，只需要打开 FORTY2 就可以开启它。在发现第一个原型过于笨重而难以搬动后，Peppermint 团队决定将整台设备制作得比最初预计的更小。Gramm 说如果他必须重头再来，他会更早开始使用 3D 打印技术。

建模关系

采用高强度的 ABS 塑料制作的 3D 打印原型出乎意料的是，原型促使另一基本要素的成功实现：关系。“你尝试过向供应商提出这样一个要求吗：‘请帮我制作一件定制的物品，它需要与其他许多部件协调工作，但我没法向您展示它们到底是什么样子’？”Peppermint 的总裁 Chris Maxwell 这样说到。完整大小的原型有助于与制造商和组件供应商一起进行讨论。首先，Maxwell 说一旦产品变得切实可及，那么潜在的投资者就会感觉他们购买的是一项业务，而不是一个想法。一些人甚至在周末将原型带回家研究。

在第二次迭代时，团队发现 FORTY2 的设计中存在一个 1/4 英寸的瑕疵，Gramm 说这可能在 CAD 中被忽视了。此外，制冷所需的强力电池导致必须相应地缩减其他组件的大小。“我们可以做出各种修改，我估计在这上面我们节省了至少 25 万美元的加工费用，”Gramm 说。因为制作了这两台 FDM 原型，团队才有信心从事生产，而不只是希望。

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