Helikopter Leonardo da Vinci – replika wynalazku śruby powietrznej

Leonardo da Vinci stworzył w swoim życiu wiele zaskakujących i innowacyjnych (jak na tamte czasy) wynalazków. Czy zastanawiałeś się kiedyś, który z nich jest najbardziej znany?

Według różnych źródeł okazuje się to, że jest to tzw. śruba powietrzna (helikopter Leonardo da Vinci), czyli jedna z wielu pierwszych maszyn, które z założenia miały latać. Uważa się, że jest ona prekursorem dzisiejszych helikopterów.

Jako biuro projektowo-wynalazcze – postanowiliśmy w wynalazca.tv stworzyć replikę wynalazku helikoptera da Vinciego. Prace projektowe polegały na badaniu znanych koncepcji takich rozwiązań, stworzeniu własnego szkicu koncepcyjnego, projektowaniu i modelowaniu 3d, a następnie prototypowaniu za pomocą techniki druku 3d na drukarce 3d i montażu.

W tym artykule przedstawimy Ci, jak rozwijał się projekt repliki wynalazku helikoptera Leonardo Da Vinci i zobaczysz jaki uzyskaliśmy efekt końcowy. Jeśli jesteś więc zainteresowany procesem tworzenia prototypów, to ten artykuł wyjaśni Ci, jak bardzo jest to angażująca praca.

Leonardo da Vinci – wynalazca, człowiek renesansu

Bardziej WYNALAZCA niż ARTYSTA – Leonardo da Vinci

Tworzył koncepcje maszyn wojennych oraz latających. Większość wynalazków Leonardo da Vinci została niezrealizowana, a on sam w latach 80-tych XV wieku wykorzystywał swoje umiejętności inżynierskie przede wszystkim do tworzenia efektów wizualnych i akustycznych na potrzeby przedstawień teatralnych, do których był angażowany.

Niezwykły wynalazek Leonarda – helikopter Leonardo da Vinci

Do stworzenia tego projektu zainspirowała go prawdopodobnie śruba Archimedesa. Przypuszcza się, że śruba powietrzna powstała na potrzeby teatru i nigdy nie miała za zadanie wznieść się w powietrze, chociaż Leonardo pisał o niej w następujący sposób:

„Myślę, że jeśli mechanizm śruby zostanie właściwie wykonany, to znaczy wykonany z odpowiednio spreparowanego lnu i wprawiony w wystarczająco szybki wir, to wspomniany mechanizm znajdzie sobie małżonkę w powietrzu i zacznie wspinać się w powietrze.”

Nie ma żadnych informacji dotyczących testowania tego wynalazku. Jednakże my skusiliśmy się na stworzenie repliki tej fascynującej maszyny przy pomocy nowoczesnych technologii takich jak druk 3D. Przebieg procesu wykonania prototypu tego wynalazku zostanie przedstawiony w tym artykule.[

Etapy powstawania produktów

Zanim można przejść do projektowania należy mieć pomysł (zobacz wpis: MAM POMYSŁ, CO DALEJ?), który będzie można zrealizować. Następnie należy zaplanować sobie kolejne etapy pracy tj.:

1. Zbadać znane konstrukcje.
2. Określić założenia projektowe.
3. Spisać części do zaprojektowania.

Dopiero później następuje etap projektowania prototypu, a po nim przechodzi się do jego fizycznego wykonania projektu.

Ze względu na to, że naszym celem było wykonanie repliki znanego wynalazku (inspiracja projektem helikoptera Leonardo da Vinci) to w tym przypadku nie musieliśmy dokładnie badać zgłoszeń patentowych i patentów. Musisz jednak wiedzieć, że jeśli Ty tworzysz komercyjne, innowacyjne projekty – to optymalnie jest na początku przeprowadzić tzw. badania rynku, w tym badania patentowe. Jeśli więc jesteś takim wynalazcą to koniecznie zobacz ten artykuł: Badania czystości patentowej, zdolności patentowej i stanu techniki

Projektowanie helikoptera Leonardo da Vinci

Modelowanie 3D części helikoptera Leonardo da Vinci

Projektowanie zespołu dobrze jest rozpocząć od jednego głównego elementu.

W tym wypadku była to podstawa. Kolejne części były tworzone tak, aby geometria każdego kolejnego elementu pasowała do poprzedniego.

Złożenie elementów helikoptera Leonardo da Vinci

Wzornictwo przemysłowe dla prototypu wynalazku helikoptera Leonardo da Vinci

Również pierwsza wersja dużego koła była nieco inna – było ono zwarte i ciężkie. Na jego powierzchni dodano otwory, które nie tylko polepszyły jego wygląd, ale również stanowiły optymalizację konstrukcyjno-technologiczną. Koło stało się lżejsze. Dzięki temu do napędzania koła była potrzebna mniejsza siła. Poza tym na wytworzenie takiego koła potrzeba mniej materiału, dzięki czemu zmniejszono koszty produkcyjne (wykonanie na naszych drukarkach 3d).

Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej o poprawie kształtu projektowanych przedmiotów, to koniecznie przeczytaj artykuł o optymalizacji topologicznej.

Wydruk 3D wynalazku Leonardo da Vinci

Postprocessing druków 3d

Duża część wydruków 3D wymaga dodatkowej obróbki, czyli tak zwanego postprocessingu. Konieczność obróbki wydruków 3D jest uzależniona między innymi od technologii powstawania wydruku 3d. W wielu przypadkach postprocessing pozwala na otrzymanie o wiele bardziej estetycznie wyglądającego modelu.

Etap ten składa się z kilku różnych działań, a niektóre z nich opisano poniżej:

Usuwanie podpór z wydruków 3d wynalazku

Rozwiercanie wydruków 3d

Przykładowo – w naszym projekcie wynalazku śruby Leonardo da Vinci jej maszt posiadał nieduże otwory, w których konieczne było zastosowanie podpór. Po wydrukowaniu usunięcie supportów konwencjonalnymi metodami było bardzo trudne. Dlatego też, aby wydruk ładnie wyglądał i żeby możliwy był później montaż kołków, otwory oczyszczono z podpór i dodatkowo rozwiercono przy pomocy wiertarki.

Szlifowanie wydruków 3d

W niektórych przypadkach konieczne jest wygładzenie krawędzi wydruku 3d. Pozwala to na zmniejszenie chropowatości wydruku, a dzięki temu między stykającymi się powierzchniami w połączeniach ruchomych będzie występowało mniejsze tarcie, w wyniku czego ruch poszczególnych części prototypu wynalazku będzie płynniejszy.

Do szlifowania można użyć papieru ściernego lub specjalistycznych urządzeń takich jak ręczna szlifierka Dremel. W tym przypadku wykorzystano właśnie to urządzenie. Za jego pomocą wygładzono powierzchnię otworów, w których będzie znajdował się wał napędowy.

Montaż części wynalazku helikoptera Leonardo da Vinci

Jedną z końcowych prac był montaż, czyli łączenie ze sobą oddzielnych części, tak aby tworzyły zaplanowaną całość. W tym przypadku składanie elementów miało doprowadzić do uzyskania repliki wynalazku Leonarda da Vinci – prototypu helikoptera.

Poza wydrukowanymi elementami w projekcie znalazły się również wkręty oczkowe, do których miał zostać przywiązany sznurek.

Efekt końcowy prototypowania

Komercjalizacja repliki wynalazku helikoptera Leonardo da Vinci”

Komercjalizacja jest wymagającym procesem, który dotyczy wprowadzenia na rynek nowego produktu. Szansę na sukces rynkowy mają towary, które nie tylko są dobrze zaprojektowane, ale również są bardzo dobrze zaprezentowane. Dlatego też do przeprowadzenia procesu komercjalizacji oprócz samego prototypu konieczne są dodatkowe materiały promocyjne, a także dobrze przeprowadzona wycena kosztów produkcji, która pokaże, ile będzie kosztowało wyprodukowanie produktu oraz ile można na tym zarobić.

Proces komercjalizacji obejmuje więc kilka różnych działań.

Jednym z ważniejszych jest wyprodukowanie prototypu, co można osiągnąć na wiele różnych sposobów. W tym przypadku sięgnięto pozytywne efekty wykorzystano druk 3D, ale oczywiście można do tego zastosować inne techniki, jak obróbkę skrawaniem czy też wtryskiwanie bądź odlewanie, jednak te ostatnie są kosztowne.

Kolejno trzeba opracować plan marketingowy, który zawiera między innymi cele marketingowe, strategie oraz harmonogram realizacji. Właśnie przy opracowaniu strategii marketingowych bierze się pod uwagę w jaki sposób produkt będzie promowany i jak dystrybuowany. Dla odpowiedniej promocji tworzy się dodatkowe materiały promocyjne takie jak wizualizacje sprzedażowe 3d, czy też animacje 3d.

Przygotowywanie produktowych wizualizacji 3d

Materiały promocyjne pełnią bardzo ważną rolę w marketingu. Klienci wolą widzieć, co kupują, dlatego też w obecnych czasach zyskują na znaczeniu wizualizacje 3D, czyli przetworzone obrazy komputerowe, mające odzwierciedlać wygląd danego towaru. Proces tworzenia wizualizacji jest dość skomplikowany i obejmuje kilka etapów.

W wielkim skrócie pierwszym etapem jest wykonanie projektu, czyli utworzenie trójwymiarowego modelu. Następnie na ten model nakładane są odpowiednie kolory bądź tekstury, czyli takie obrazy, które mają odwzorować rzeczywiste materiały. W kolejnym etapie ustawia się oświetlenie oraz kamery, czyli inaczej mówiąc kadry. Przypomina to trochę pracę fotografa w studiu, aczkolwiek jest to rozwiązanie dużo tańsze i stwarza o wiele więcej możliwości.

Po ustawieniu wszystkich parametrów następuje rendering, który bywa nazywany obrazowaniem bądź prezentacją. Obejmuje to analizę modelu danej sceny oraz utworzenie na jej podstawie dwuwymiarowego obrazu wyjściowego.

Istotne jest, aby wizualizacje nie były przesadzone tj., aby to co jest na wizualizacji oddawało to, co klient otrzyma po zakupie. W przeciwnym razie klient po otrzymaniu produktu mógłby być niezadowolony i czuć się oszukany.

Poniżej masz przykład prawidłowo wykonanej wizualizacji 3d (jeśli chcesz podobne wizualizacje dla swoich produktów napisz na kontakt@wynalazca.tv):

Obliczenia kosztów produkcji i wycena

Obliczenie kosztów produkcji jest tematem dość trudnym i skomplikowanym, ponieważ wpływ na koszty ma wiele różnych czynników (np. wykorzystane materiały, czas pracy przy produkcji, koszt eksploatacji maszyn).

W przypadku repliki śruby powietrznej da Vinciego główny koszt stanowił filament zużyty do wydrukowania poszczególnych elementów oraz koszt energii niezbędny do druku 3d. Trzeba też było doliczyć koszt dodatkowych materiałów (np. śruby oczkowe, patyczki, podkładki, nakrętki), jak również wycenić czas pracy poprzez kalkulację roboczogodzin potrzebnych m.in. do obsługi drukarki 3d oraz kompletowania wszystkich elementów do wysyłki dla klienta.

Sprzedaż gotowej repliki wynalazku śruby powietrznej Leonarda da Vinci w sklepie

Uwzględniając wszystkie ww. koszty – ostatecznie wyceniono replikę wynalazku – helikopter Leonardo da Vinci. Rozpoczęto działania polegające na rozpoczęciu dystrybucji repliki śruby da Vinciego – szczególnie rozpoczęto promowanie produktu na Facebooku i YouTube.

Ponadto nasi informatycy musieli zamieścić produkt w naszym sklepie internetowym.

Jeśli chcesz wspomóc rozwój tego serwisu i chcesz posiadać taką replikę – odwiedź koniecznie nasz sklep. To świetny prezent dla każdego wynalazcy: Kup replikę – helikopter Leonardo da Vinci[bs-

Podsumowanie – Helikopter Leonardo da Vinci – replika wynalazku śruby powietrznej