Ég biðst afsökunar á hvað bréfið er langt, en það er margt sem ég vil koma til skila og þá helst óbilandi áhugi minn á tækni. Til hægindaauka skipti ég þessu upp í nokkra hluta.

Skólinn
Team Spark
Rafnar
SAFE Seat
3D-Prentun

Ég tók þátt í að stofna Team Spark. Það var gríðarmikil vinna og mikill lærdómur, m.a. við að útvega fjármögnun. Ég stakk upp á samstarfi við Listaháskóla Íslands og þrír nemendur þaðan unnu lokaverkefnin sín við að hanna útlit bílsins, smíða skelina og útbúa liti, lógó og heimasíðu. Það kom mjög vel út, fyrir utan einn annmarka á loftaflsfræði bílsins. Hann var ekki með „downforce“ heldur „upforce“. Úps! En hann keyrði, og það var mikið afrek. Ég gerði tilraun með að nota basalttrefjar í batteríboxið, vegna tengingarinnar við bergið á Íslandi, en einnig vegna þess að það er sterkara og hitaþolnara en glertrefjar, og batteríboxið þarf að vera eldþolið. Einnig gerði ég tilraun með bioresin sem við blönduðum sjálf, en vandinn er að slík efni eru ekki jafnsterk og þau hefðbundnu. Ég pantaði inn efni og tók mikinn þátt í smíðinni á grind og skel fyrstu tveggja kappakstursbílanna. Við smíði skeljarinnar komst ég í kynni við bátasmiðjuna OK Hull.

Í gegnum Team Spark fékk ég vinnu við að prófa skipamódel í 20 m togtanki OK Hull. Ég smíðaði ýmsar lausnir til að prófa afar mismunandi gerðir af bátum. Þarf af var eitt módel fjarstýrt og með jet-drifi. Nú heitir bátasmiðjan Rafnar (engin fallbeyging), skrokklagið er varið með einkaleyfi USD820189S1, og 8,5 metra bátarnir þeirra eru með jet-drifi. Í framhaldinu fór ég í fullt starf í hönnunardeildinni, þar sem ég hannaði fjölmarga parta fyrir bátana og sinnti í raun starfi skipaverkfræðings, án þess að vera kominn með BS gráðu. Ég náði að ráða fram úr því; ég gerði afar nákvæm þyngdardreifingarmódel sem stóðust þegar bátarnir voru smíðaðir og ég hannaði burðarvirki 11 metra Leiftur bátaseríunnar og gerði þrívíðar Finite Element greiningar og ýmsa fleiri útreikninga til að fá þá öryggisvottaða hjá Lloyd's Register, svo að það mætti selja þá á alþjóðamarkaði. Lloyd's eru með langflottasta bátastaðalinn og afar hæft starfsfólk sem þekkir ástæðurnar að baki allra atriða í staðlinum. 

Lloyd's vottunin var stærsta afrekið mitt hjá Rafnar og þetta var einnig stór varða fyrir fyrirtækið. Í dag eru bátarnir smíðaðir í Grikklandi og Bretlandi eftir mínum teikningum, svo að ég er enn sá sem ber ábyrgð á öryggi bátanna. Ég útbjó „layup plan“ í miklum smáatriðum, sem sýnir nákvæmlega hvaða glertrefjamottur á að setja og hvernig þær skarast, og hvar á að setja kjarnaefni. Bátarnir eru bæði léttir og sterkir, og stýrishúsið þolir að bátnum hvolfi. 

Nú er stutt í að framleiðsla á Rafnar bátunum hefjist á stærsta markaðinum, í Bandaríkjunum. Það er mjög gaman að sjá hvað það er kominn góður gangur í reksturinn hjá Rafnar. Sjálfum var mér sagt upp og í staðinn kom útskrifaður skipaverkfræðingur með meistarapróf. Ég skildi það vel, og var búinn að stofna litla hönnunarstofu með tveimur samstarfsmönnum. Ég fór aftur í HÍ og tók til við að klára BS námið, og síðan fór ég beint í meistaranám. Nú er ég búinn með öll námskeið í meistaranáminu og í sumar skrifa ég ritgerðina.

Árið 2015 leiddist ég út í þrívíddarprentun. Hún hafði ómótstæðilegt aðdráttarafl, og hefur enn. Ég les enn fréttir um nýja þrívíddarprentunartækni og vöxt og viðgang fyrirtækjanna í bransanum af ákafa, jafnvel þráhyggju. Enginn bauð upp á þrívíddarprentun á Íslandi, svo að ég fór að fá fyrirspurnir frá fyrirtækjum. Ég sinnti þeim eftir bestu getu með hobbíprentaranum mínum, þar til ég gat keypt almennilegan Ultimaker 2+. Árið 2018 keypti ég stóran 500x500x500mm prentara til að sinna arkitektúrmódelum og frumgerðum í fullri stærð, og ég tók inn fjárfesti og við stofnuðum saman félagið 3D-Prentun ehf. Þá gat ég loksins keypt tvo iðnaðarprentara frá Stratasys, og prentað 100% gegnheila hluti úr ABS, með stuðningsefni úr HIPS. Svo varð ég styrktaraðili Team Spark og hef þrívíddarprentað ýmsa íhluti í bílana þeirra og þar á meðal gert tilraunir með eldþolin plastefni. Ég hef teiknað og prentað ýmislegt fyrir heimilið og bílinn, þar á meðal löm fyrir aftursætið í Jimnyinum mínum.

Ég er með próf sem Autodesk Inventor Professional og hef farið á tvær ráðstefnur á vegum Autodesk. Annars vegar stúdentaráðstefnu á Spáni og hins vegar Autodesk University í Las Vegas. Þar var mjög hár gæðastandard á fólkinu sem maður spjallaði við, fólk var að hanna herbíla og skýjakljúfa og kynna sér nýjustu aðferðir í CAD, CAM og CAE. Þar vann ég þrívíddarmúsina mína með því að vera fljótastur að forrita fræsingu á ákveðnum parti í Fusion 360. Að vísu teikna ég mest í SolidWorks í dag.

Ég hef unnið yfir 200 teikni- og þrívíddarprentunarverkefni af ýmsum stærðum og gerðum, og hjálpað fólki að gera hugmyndir sínar að veruleika. Einn skemmtilegasti hluti starfsins er að kynnast fólki sem er að búa til sniðuga hluti. Verkefnin eru allt frá stakri frumgerð og upp í tugi af módelum sem voru teiknuð og prentuð fyrir módel af stækkun Leifsstöðvar. Oftast þarf fólk hjálp við að koma hlutunum á prenthæft form. Nú er ég orðinn einn helsti sérfræðingur landsins í þrívíddarprentun og hönnun fyrir þessa framleiðsluaðferð. Og ég er mjög spenntur fyrir málmprentun. Ég skrifaði stuðningsyfirlýsingu fyrir umsókn Nýsköpunarmiðstöðvar í Innviðasjóð um kaup á málmþrívíddarprentara í samstarfi við háskólana. Vonandi gengur það eftir.

3D-Prentun leitast við að bjóða upp á bestu þrívíddarprentunartækni sem býðst hverju sinni. Fyrirtækið hefur unnið fjölmörg verkefni fyrir iðnfyrirtæki, renniverkstæði, sprotafyrirtæki, arkitektastofur, kvikmyndaframleiðendur, opinberar stofnanir og einstaklinga síðastliðin fimm ár og byggt upp mikla þekkingu á þrívíddarprentun í plasti. Oft þarf að lagfæra þrívíð módel frá viðskiptavinum eða teikna þau frá grunni. Þá skiptir máli að þekkja möguleika og takmarkanir framleiðsluaðferðarinnar. Allt er hægt, en ekki er allt praktískt. Það eru tugir af breytum sem þarf að stilla af til þess að fá alltaf góða útkomu. Það verður spennandi að koma upp þekkingu á málmprentun á Íslandi í samstarfi við Nýsköpunarmiðstöð Íslands.

Þrívíddarprentun leysir önnur vandamál en hefðbundnar framleiðsluðferðir gera. Form sem ekki er hægt að framleiða með fræsingu, steypingu eða öðrum hefðbundnum framleiðsluaðferðum eru möguleg með þrívíddarprentun. Oft gerir þetta að verkum að margir hlutir eru sameinaðir í einn, með tilheyrandi sparnaði í samsetningu. Litlir og flóknir hlutir henta best fyrir þrívíddarprentun í málmi. Málmþrívíddarprentari gerir fyrirtæki kleift að bjóða upp á vörur með óendanlega mikinn breytileika án þess að liggja með þær á lager.

Ég prentaði þrjár frumgerðir af spelkum úr hörðu plasti fyrir Valgeir Pétursson. Hann var ánægður með útkomuna. Núna er ég er að prenta frumgerðir af nýju Walker spelkunni fyrir Lárus Gunnsteinsson. Eitt stykki úr hörðu plasti er tilbúið og nú er ég að breyta stóra prentaranum mínum til að prenta spelkurnar úr mjúku TPU í fullri stærð. Það er ýmislegt í þrívíddarprentun sem enginn á landinu getur nema ég. Ég hef verið með þrjá starfsmenn í vinnu og kennt þeim á ferlið við teikningu og prentun. 

Á Degi verkfræðinnar 2016 flutti ég fyrirlesturinn Hagnýting þrívíddarprentunar, þar sem ég sýndi afar sterka þrívíddarprentaða parta, lagði til nýyrðið formprentun og kynnti tækni sem var handan við hornið. Fyrirlestrinum var afar vel tekið: https://youtu.be/84hUjeHkeGw

EOS er framleiðandi einhverra bestu þrívíddarprentara í heimi. Ég tók þátt í hönnunarsamkeppni hjá EOS árið 2019, sem snerist um að bjarga eggi frá 2 metra falli. Eggið hélst heilt, en það hoppaði að vísu upp úr þrívíddarprentaða varnarhjúpnum. 

Hér er mín tilraun:
http://www.youtube.com/watch?v=Z5j6t_gkQzE&t=3m55s 

Þessar tvær sveigðu stangir, sem eru þvert á hinar, náðu ekki að halda egginu inni í hlutnum. Þær voru of mjóar til að veita því mótstöðu. Ég hafði þær mjóar svo að það væri örugglega hægt að koma egginu inn í. Þetta var mikil ágiskun á efnisþykktir, ég held að þetta hefði virkað miklu betur með örlítið sverari stöngum alls staðar. Það hefði verið gaman að fá verðlaunin; fullt af þrívíddarprentun úr nyloni beint frá EOS. Ég vonast að því að geta stuðlað að því að prentari frá EOS komi til landsins, nú eða HP (ég fékk quote á Multijet Fusion prentara frá þeim en þrívíddarprentþjónustan mín hefur ekki efni á slíkum prentara).

Ég hef pantað prentun í ýmsum plastefnum og keramik, og þekki aðeins til prentunar úr málmum. Á tímabili átti ég SLA prentara frá Formlabs, sem hefur ótrúlega háa upplausn, en það er mikið sull með resin og ísóprópanól. Að lokum fékk ég nóg og seldi einum af viðskiptavinum mínum hann, Genki Instruments. Nú eru prentararnir orðnir áreiðanlegri og þeim fylgja sjálfvirk tæki til að skola prenthlutina með ísóprópanóli og klára herslu þeirra með útfjólubláu ljósi. Núna get ég hugsað mér að byrja aftur að vinna með SLA. Þar eru aðallega þrír iðnaðarprentarar sem eru mest spennandi; Carbon3D, Figure 4 og Origin One.

Árið 2019 fór ég á vikulangt námskeið í Additive Manufacturing í Brussel og Leuven. Á því svæði er Materialise, elsta og stærsta þrívíddarprentunarþjónusta heims. Háskólinn í Leuven er einnig framarlega á þessu sviði og ég fékk að kynnast ýmsum verkefnum sem eru í gangi þar.

Ég stakk upp á að gera þarfagreiningu á þrívíddarprentun í íslenskum iðnaði og sjá hvort Nýsköpunarmiðstöð gæti keypt hentugasta slíka tækið til landsins. Geir Guðmundsson hjá Rannís tók vel í það og sagði að það væri tímabært að NMÍ tæki aftur til við að flytja nýja tækni inn til landsins í þágu iðnaðarins. Geir er einnig einn af helstu sérfræðingum landsins í þrívíddarprentun og hann flutti inn þann fyrsta, ZCorp litaprentara sem býr til hluti úr gifsi. Nú hillir undir málmprentara, ef allt gengur vel. Og ég er með hugmynd að nýstárlegum þrívíddarprentara sem gæti orðið ansi öflugur. Þetta er áratugurinn þegar hlutir verða framleiddir með þrívíddarprentun. Og þið getið haft mig in-house.

Eftirfarandi þrívíddarprenttækni gæti gagnast Össuri hf: Incus málmprentarinn er mun fyrirferðarminni og ódýrari en aðrir og prenthlutirnir hafa mjög góð smáatriði og yfirborðsáferð: https://youtu.be/LIqt7muSFM8. Adaptive3D er framleiðandi á frábærum teygjanlegum resinum fyrir SLA prentara, og einu þeirra er lýst sem „EVA substitue“. Gæti verið áhugavert fyrir Lalla.

Í námskeiðinu Tölvustýrður vélbúnaður smíðuðum við Guðjón Bergmann róbótaarm með hendi frá grunni. Ég teiknaði 20 þrívíddarprentaða parta, þar af eru 15 í lokaútgáfu armsins. Átta legur eru settar í með þrýstimáti. Nánast allir partarnir fóru í gegnu tvær til þrjár ítranir og prentanir. Þetta voru 150 tímar af prentun í öllum fjórum þrívíddarprenturunum mínum og um tvö kíló af plasti. Hendina fann ég á Thingiverse, síðu með þúsundum módela sem eru ætluð fyrir þrívíddarprentun. Í arminum eru þrír stepper mótorar ásamt einum servó, sem togar í stálvíra sem loka hendinni. Við stýrðum stepper mótorunum með afar góðum microstepping stýringum frá ST. Við festum arminn á færiband frá Marel og bættum við myndavél með Intel Myriad X gervigreindarflögu. Á henni keyrum við Mobilenet-SSD gervigreind sem við þjálfuðum frá grunni til að þekkja mismunandi ávexti (https://youtu.be/PBY4IwAnsvw). Síðan notum við arminn til að flokka ávextina. Armurinn getur líka þekkt vínglas sem kemur á færibandinu, tekið það varlega upp og gefið manni sopa. Þetta var afskaplega skemmtileg æfing. Teiknihlutanum skilaði ég til Christophe Guy Lecomte, og hann var afar ánægður, meðal annars vegna þess að ég prófaði „Generative Design“ við hönnun appelsínugula aðalbrakketsins framan á arminum. Ég endaði á því að nota útkomuna sem innblástur fyrir hönnunina, frekar en að þrívíddarprenta hana beint. Stutt myndband af arminum að skenkja víni: https://youtu.be/e56HBhzVuP0

Ég hef mikinn áhuga á að kynnast servóstýringum betur, og útbúa harmónísk drif og annan drifbúnað.

Ég vann náið með Össuri Kristinssyni í bátasmiðjunni OK Hull, sem seinna fékk nafnið Rafnar, og kynntist því hvernig framúrskarandi vara er gerð að veruleika. Linnulaus frumgerðasmíð er það sem til þarf. Aldrei að gefast upp. Halda alltaf áfram þangað til varan virkar rétt. Til að ná árangri þarf mun fleiri ítranir en flestir eru tilbúnir til að gera. Við Össur ræddum ýmsa tækni og vísindi og skiptumst á bókum sem okkur fannst áhugaverðar. Mér fannst við líkir í hugsun, nema að hann var alltaf viss og ég var alltaf óviss. Nú er ég kominn með meiri reynslu og öryggi með hugmyndirnar mínar og hyggjuvit.

OK Prosthetics var systurfyrirtæki OK Hull og þar voru þróaðir ódýrir gervifætur fyrir þróunarlönd. Þetta var afar flott verkefni og ég hjálpaði aðeins til. Ég hannaði sílíkondísu til að húða textílhulsur, og notaði til þess „Computational Fluid Dynamics“. Ég hannaði og prófaði rúmlega 20 mismunandi útgáfur í tölvunni áður en dísan var fræst úr áli.

Ég lít á þróun og frumgerðasmíð sem hjarta fyrirtækisins, og þar vil ég láta að mér kveða.

Í meistararitgerðinni ætla ég að hafa kafla sem fjallar um línulega mótora. Ég færi rök fyrir því að þeir séu eina leiðin til að prófa fjaðrandi bátasæti á nákvæman og endurtakanlegan hátt á rannsóknastofu. Kraftarnir eru svo miklir og hreyfingarnar svo snöggar að engin önnur hreyfitækni dugar til. Ég hef skoðað allt mögulegt; glussakerfi, vægismikla rafmótora eins og eru notaðir í rafbíla, loftkerfi, línulega „actuatora“ sem eru með niðurgírun og fleira. Flest ef ekki allt af þessu hefur verið reynt í akademíu til að prófa fjaðrandi sæti en ekkert hefur reynst nógu vel. Vökvatjakkar eru mjög kröftugir en of hægir. Sumt af þessu kemst nálægt, eins og gíruðu línulegu „actuatorarnir“ sem eru notaðir í flugherma. En þeir ná samt hvergi nærri 10 G hröðun. Lofttjakkar geta verið snöggir og kraftmiklir, en þeir hafa ekki mikla nákvæmni.

„Ironless linear actuators“ hafa verið lengi notaðir í „semiconductor“ iðnaðinum vegna þess að þeir eru afar snöggir og nákvæmir, og núna eru þeir orðnir fáanlegir á almennum markaði. Statorinn er röð af neodymium seglum og „rotorinn“ er spóla af koparvír án járnkjarna. Hreyfanlegi hlutinn er afskaplega léttur, og með því að nota fleiri línulega mótora saman geta þeir komist upp í ca. 6 m/s og yfir 30 G, og beitt yfir 20 kN krafti. Segulsporin geta verið yfir tveggja metra löng, svo að hægt er að útbúa fallturn sem lyftir sætinu og grípur það og lætur það fá hvaða höggprófíl sem er. Einnig er hægt að halda sætinu föstu og pressa það sundur og saman eins og í dyno.

Fyrir verðlaunaféð frá Hagnýtingarverðlaunum Háskóla Íslands árið 2019 keypti ég eina demparadynoinn á landinu. Þetta er afar kröftugt og nákvæmt mælitæki sem hreyfir dempara sundur og saman á mismunandi hröðum og teiknar upp dempunarkúrfu. Með tækinu fylgir forritið Probe, sem greinir gögnin og teiknar upp gröf. Ég útbjó hóp af forritum í MATLAB sem gerir allt það sem Probe gerir og bætir síðan við háþróaðri möguleikum á borð við neural network curve fit og síðan útfærði ég mína eigin hugmynd sem gerir dempunarkúrfuna nákvæmari. Ég bæti við hröðunarás og set upp dempunaryfirborð. Það virkar mjög vel. Dynoinn og MATLAB forritin gætu vel nýst ykkur við þróun á dempurum fyrir gervifætur.

Til að prófa frumgerðir af fjaðrandi bátasætum hannaði ég fallturn sem líkir eftir ölduhöggi á báti. Ég get stýrt turninum úr MATLAB, í gegnum Arduino. Stýriboxið sem ég útbjó er einnig með fjarstýringu fyrir háhraðamyndavél. Hún getur bara tekið fjórar sekúndur í senn á 1000 römmum á sekúndu, svo að það er mikilvægt að byrja upptöku á hárnákvæmum tíma. Einnig nota ég segulliða (e. solenoid) til að banka tvisvar í upphafi prófunar til þess að samstilla myndband og hröðunarmælingar. Ég útbjó hóp af MATLAB forritum sem vinna úr hröðunarmælingum og nota tölvusjón til að mæla hreyfingar sætisins. Í sumar vinn ég að því að klára verkefnið; að besta eiginleika sætisins og skrifa meistararitgerðina mína í vélaverkfræði um það. Við fengum Sprotastyrk frá Rannís til að þróa bátasætið og ég stýrði verkefninu. Nú er því lokið og sætið fær að lifa eigin lífi. Ég er ekki bestur í að markaðssetja hluti, það er betra að láta öðrum það eftir. Nú er ég líka orðinn fjölskyldumaður og þarf að hafa stöðugar tekjur.