Em abril de 2009, Tommy Voeten, Presidente da 1212-Studio, foi chamado para ajudar a iluminar o topo do tecido dos palcos para a próxima turnê mundial do U2, chamada de 360°. O teto se tornaria parte da famosa tela de vídeo LED da banda. A 1212-Studio Inc., com sede em Nova York, é uma empresa premiada de design de produtos, especializada em design personalizado e inovação de produtos de iluminação LED para os mercados de arquitetura e entretenimento. Foi um ajuste perfeito para o projeto.
Os requisitos eram rigorosos. A turnê 360° teria três palcos idênticos, cada um trazendo 36 cápsulas laranja, chamadas pólipos, no teto. Cada pólipo teria oito peças de luminárias LED para iluminar o tecido do topo em milhões de cores. Um total de quase mil luminárias personalizadas tiveram que ser projetadas, fabricadas e entregues dentro de quatro semanas.
Para iluminar a estrutura do teto do tecido de dupla curvatura em cores, Voeten apresentou uma solução inovadora de design óptico, mecânico e térmico que ele chamou de U2BE (pronunciado you-tube).
Voeten, que havia investido em uma Impressora 3D Dimension BST 1200es da Stratasys em 2007, sabia que usaria a impressora para criar os equipamentos, e tinha total confiança de que atenderia às restrições de projeto e tempo do U2. "A Dimension é o melhor investimento que fiz em anos", disse ele.
O teste mais importante foi o desempenho do sistema óptico como um produto completamente montado, de acordo com Voeten. "Precisávamos evitar sombras indesejáveis ou uma distribuição de luz irregular", disse ele. "Além disso, o ajuste e a função das unidades tinham que garantir uma montagem rápida e descomplicada de quase mil unidades em questão de dias, não de semanas."
"O dispositivo de iluminação LED inovador exigiu prova de conceito", disse Voeten. "Ferramentas de simulação óptica e térmica são fantásticas para economizar tempo e são incrivelmente precisas, mas ainda queríamos ver a distribuição de luz com nossos olhos. Queríamos ter um modelo físico em nossas mãos antes de começarmos a fabricar."
O protótipo funcional produzido pela Dimension ajudou a demonstrar a prova de conceito para os outros membros da equipe. Três dias depois que a impressora começou a criar a peça, Voeten voou para o Reino Unido para encontrar a equipe para aprovação final. No dia seguinte, o design entrou em plena produção.
As impressoras 3D da Dimension usam a tecnologia FDM, um método de tecnologia aditiva que funciona com a colocação de camadas de materiais termoplásticos para criar um protótipo. "Tommy disse que investir na Tecnologia FDM foi a melhor decisão que ele tomou para sua empresa, pois permitiu que ele vendesse suas ideias com mais eficiência, fornecesse uma melhor prova de conceitos, criasse protótipos funcionais e economizasse dinheiro ao mesmo tempo", disse Gary Shears, vice-presidente, gerente de produto da Stratasys, Cimquest Inc. "A impressora 3D Dimension exigia poucas explicações. Ela praticamente se vendeu sozinha."
Voeten foi atraído pelo processo limpo e silencioso da impressora, de acordo com Shears, bem como pelo material ABSplus usado pela impressora. Isso permitiu que ele cortasse, perfurasse, arquivasse e terminasse as peças. "Ele nunca pensou que o material seria tão importante", disse Shears, "mas foi o material que fez a grande diferença".
A produção de quase mil U2BEs se tornou um empreendimento internacional. As unidades foram projetadas na cidade de Nova York, a óptica também veio de Nova York, eletrônicos de LED e drivers foram feitos sob encomenda no Reino Unido, e a caixa foi fabricada e montada na Bélgica.
"Sem a impressora 3D Dimension, Tommy não poderia ter concluído o projeto do U2 no prazo necessário", disse Shears. Todo o projeto para um dispositivo de iluminação LED de palco, U2BE, simulação e validação foram concluídos em apenas oito dias.
Depois de concluir com sucesso o projeto de pólipo de LED, Voeten recebeu uma segunda solicitação do U2. Pediram a ele que construísse um microfone personalizado com LED para Bono que seria suspenso por um cabo de aço, permitindo que Bono se movesse junto ao microfone, que foi chamado de U2MIC.
"O microfone de Bono foi um desafio muito mais complicado de design e fabricação, porque ele seria usado em turnê", disse Voeten. Mais uma vez, a Dimension 3D Printer foi fundamental para o desenvolvimento do produto final. A equipe da Voeten conseguiu imprimir várias iterações de projeto e seções do microfone para examinar e otimizar os pontos de pressão e a distribuição de luz dentro dos anéis e entre todos os componentes. Voeten estava tão satisfeito com a qualidade e a força das peças FDM impressas que ele otimizou o design para que pudessem ser usadas como peças finais nos U2MICs.
O anel de iluminação final é composto de duas partes FDM que são montadas juntas. O desenho do anel tinha que ser forte o suficiente para manter a pressão de um peso total do corpo sem soltar e esmagar os componentes internos.
"O material ABSplus fez um trabalho fenomenal com força e acabamento", disse Voeten. "Isso fez toda a diferença. Era forte e poderíamos terminar com perfeição."
Se os anéis tivessem sido fabricados com a tecnologia tradicional de Controle Numérico Computadorizado (CNC), seriam necessárias várias horas para o corte de cada parte, e ferramentas de retenção de trabalho adicionais teriam sido necessárias para fabricar as peças. Isso foi eliminado usando o processo FDM, resultando em custos menores. "Economizamos milhares de dólares e semanas de ferramentas, eliminando o corte CNC das peças, o tempo de design para a exploração de trabalho e ferramentas adicionais", disse Voeten.
Além do anel de iluminação, um compartimento separado foi impresso pela Dimension Printer para conter todas as peças eletrônicas, baterias e outros componentes incluídos no microfone. Para a montagem das unidades U2MIC, as ferramentas de alinhamento e montagem foram impressas para simplificar a montagem e aumentar a consistência entre as unidades personalizadas.
"O acesso à impressora Dimension 3D foi inestimável", disse Voeten. "Pudemos ligar o interruptor e ter modelos simples em horas ou modelos complexos durante a noite." O melhor de tudo, a Dimension estava pronta para se pagar em menos de dois anos.
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