Как и когда производить пластиковые прототипы

Почти в каждом отдельном случае разработки продукта, независимо от того, для какой отрасли он предназначен, прототипирование является необходимым этапом, который в конечном итоге определит, будут ли ваши производственные усилия успешными или нет. Развитие быстрого прототипирования сделало итерацию пластикового прототипа простой и доступной. Однако существует целый ряд производственных технологий, позволяющих производить пластиковые прототипы, и знание того, какую из них следует использовать, оптимизирует весь процесс разработки продукта.

Давайте посмотрим, как создать пластиковый прототип с помощью 3D-печати, обработки с ЧПУ, литья под давлением и вакуумного литья. Хотя каждый из них имеет свои преимущества, знание внутренней работы технологии, совместимых материалов и общих областей применения поможет вам решить, какая технология быстрого производства лучше всего подходит для вашего пластикового прототипа.

Как создать пластиковый прототип с помощью 3D-печати

Аддитивное производство, более известное как 3D-печать, на самом деле является общим термином, который охватывает несколько различных производственных технологий. Тремя наиболее популярными вариантами изготовления пластиковых прототипов являются моделирование методом наплавления (FDM) и стереолитография (SLA) . и селективное лазерное спекание (SLS) .

3D-печать FDM использует процесс экструзии для нанесения пластикового материала слой за слоем, пока не будет создан объект. Это наиболее широко используемая форма 3D-печати, которая используется почти исключительно сообществом производителей и потребителями. Промышленные 3D-принтеры FDM можно использовать для изготовления пластиковых прототипов с высоким разрешением и прочностью, в зависимости от используемого материала.

Если вы хотите создать красочный прототип, который не будет служить механическим целям, PLA (полимолочная кислота) — исключительно разнообразный и доступный материал. Его можно даже сплавлять с древесными и металлическими композитами для создания экзотических нитей, а также соединять с механически превосходными материалами, такими как углеродное волокно, для повышения функциональности.

Но на промышленном этапе большинство других материалов для 3D-печати, как правило, обладают большей функциональностью, чем PLA. Например, ABS это древний материал, используемый для создания пластиковых прототипов, и он идеально подходит для функциональных прототипов, которые будут подвергаться изрядным ударам, износу или высоким температурам. Этот материал широко используется в автомобильной и аэрокосмической промышленности, а также хорошо подходит для производства электроники, потребительских товаров и многого другого.

Нейлон это материал, который можно использовать как с FDM, так и с SLS 3D-печатью, и он известен своей прочностью и гибкостью. Он идеально подходит для функциональных прототипов, а также шестерен и инструментов. Когда вам нужен пластиковый прототип, обладающий гибкостью, подобной резине, TPE и TPU — отличные материалы для 3D-печати. Подобные резине свойства этого материала полезны при производстве пластиковых прототипов защитного снаряжения, чехлов для телефонов и различных промышленных компонентов.

Другие материалы FDM включают PETG. , термопласт, который чаще всего используется для изготовления бутылок для воды; и поликарбонат (ПК) , представляющий собой материал промышленного класса, который используется для изготовления пластиковых прототипов, которые будут использоваться для инженерных приложений и работы в суровых условиях.

Вместо использования нити в 3D-печати SLA используются пластмассовые полимерные материалы для создания пластиковых прототипов. В процессе используется мощный лазер, который отвердевает модель из чана со смолой. Этот процесс широко используется для различных целей прототипирования, особенно в области медицины, стоматологии и потребительских товаров.

Между тем, при использовании технологии SLS чаще всего используется нейлон (PA 11 или PA 12). . Поскольку в этом методе используется мощный лазер для спекания порошка в 3D-модель, качество материала и печати превосходит FDM. Пластиковые прототипы, созданные с помощью 3D-печати SLS, как правило, более функциональны, имеют более высокое разрешение и могут быть более гибкими и долговечными, чем отпечатки FDM.

Когда следует использовать 3D-печать для создания пластикового прототипа?

Что ж, лучшее время для использования 3D-печати для ваших нужд прототипирования — это когда у вас есть небольшой объем, который вам нужно произвести как можно быстрее. Аддитивное производство помогает дизайнерам и инженерам сократить время разработки продукта, поскольку они могут быстро повторять свой пластиковый прототип, а также тестировать или модифицировать конструкцию. Однако если вам нужно изготовить большую партию пластиковых прототипов или вам требуются механические свойства, превосходящие возможности 3D-печати, скорее всего, для вас найдется более предпочтительный метод быстрого производства.

Как создать пластиковый прототип с помощью станков с ЧПУ

Еще одним быстро развивающимся и жизнеспособным вариантом создания функциональных пластиковых прототипов является фрезерование с ЧПУ. Эта технология использует множество инструментов разного размера для вырезания 3D-модели из сплошного блока материала. По сравнению с 3D-печатью, обработка с ЧПУ предлагает больше возможностей для резьбы и поднутрений, жестких допусков, меньших ограничений по размеру и более качественной обработки поверхности. В зависимости от сложности модели пластикового прототипа и используемых производственных услуг, фрезерование с ЧПУ также может обеспечить чрезвычайно быстрое время выполнения работ. Узнайте больше о прототипах для обработки пластмасс.

В то время как производство инструментов для литья под давлением для небольшого объема пластиковых прототипов, как правило, слишком дорого, обработка с ЧПУ позволяет вам тестировать форму, посадку и функции отлитых под давлением деталей без необходимости изготовления инструментов для литья под давлением. 3ERP предлагает широкий спектр пластиков через наши услуги по обработке с ЧПУ, включая ABS, PC, PP, POM, PMMA (акрил), HDPE, тефлон, PEEK и многие другие. Чтобы узнать, какой тип материала идеально подходит для вашего пластикового прототипа, вы можете связаться с нашей командой экспертов для получения дополнительной информации.

Когда следует использовать станки с ЧПУ для создания пластикового прототипа?

Существует несколько преимуществ обработки с ЧПУ по сравнению с технологией 3D-печати, одним из которых является механическое качество и доступный ассортимент термопластичных материалов. Детали, обработанные на станках с ЧПУ, также обеспечивают повышенную структурную целостность пластиковых деталей, что важно при создании функциональных прототипов. Как правило, этот метод производства используется для создания пластиковых прототипов, которые будут тестироваться в тех же условиях, что и детали, изготовленные методом литья под давлением.

Как создать пластиковый прототип с помощью литья под давлением

Хотя литье под давлением и быстрая оснастка иногда используются для массового производства, они также предлагают быстрый и доступный способ изготовления пластиковых прототипов. После создания металлической матрицы пластиковую смолу отправляют в нагретый цилиндр, перемешивают и с силой впрыскивают в металлическую форму. Этот пластик быстро охлаждается в твердую деталь, создавая пластиковый прототип с высококачественной поверхностью и лучшими механическими свойствами, чем, например, 3D-печать.

Некоторые из самых популярных пластиков, используемых для литья под давлением, также используются в 3D-печати и обработке с ЧПУ. К ним относятся ABS, PC, нейлон, HIPS, PP, а также полиэтилен.

Как и в случае с 3D-печатью, ABS Материал отлично подходит для пластиковых прототипов, требующих ударопрочности, ударной вязкости и термостойкости. Литой ПК совершенно уникален по сравнению с большинством других термопластов, поскольку он способен подвергаться деформации без растрескивания и разрушения и лучше всего подходит для таких продуктов, как линзы для очков, медицинские устройства и автомобильные компоненты.

Литье под давлением, нейлон используется для производства пластиковых прототипов, которые обеспечивают стабильность и устойчивость к факторам окружающей среды, таким как истирание и химические вещества. С другой стороны полиэтилен , который поставляется в форме HDPE или LDPE, обладает широким спектром различных механических свойств, включая высокий уровень пластичности, прочности на растяжение, ударопрочности и влагопоглощения.

Чтобы узнать больше о пластиковых материалах, которые 3ERP предлагает для литья под давлением, свяжитесь с нашей командой экспертов!

Когда следует использовать литье под давлением для создания пластикового прототипа?

Литье под давлением остается самым популярным методом полномасштабного производства и прототипирования и широко используется во многих отраслях, включая бытовую электронику, бытовую технику, медицинские устройства, автомобилестроение и аэрокосмическую промышленность.

Как создать пластиковый прототип с помощью вакуумного литья

Вакуумное литье — еще один производственный инструмент, который можно использовать для изготовления пластиковых прототипов. Этот особый метод выполняется в три этапа, начиная с создания вашей модели CAD в мастер-модели, которая может быть выполнена с помощью 3D-печати или обработки с ЧПУ. После того, как эталонная форма готова, изготавливаются формы для литья на основе силикона, которые заполняются литьевой смолой в полость формы. Что касается материалов, вакуумное литье совместимо с целым рядом материалов от непрозрачных до прозрачных, а также со многими цветами.

Каждая пресс-форма может производить около 25 прототипов, а время обработки составляет в среднем две недели. В общем, это быстрый способ превратить ваш дизайн в пластиковый прототип, приблизив процесс разработки к массовому производству.

Когда следует использовать вакуумное литье для создания пластикового прототипа?

Для производства пластиковых прототипов вакуумное литье обычно используется для небольших производственных циклов, особенно для таких объектов, как кожухи или корпуса. Этот метод также используется для визуальных моделей или прототипов, которые не служат механическим целям. В 3ERP мы предлагаем широкий ассортимент пластиковых материалов для вакуумного литья.

Заключение

В общем, поиск правильной производственной технологии и материала критически важен для успеха вашего пластикового прототипа. Наша команда в 3ERP будет более чем рада помочь вам найти правильный процесс для вас, поэтому свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших услугах быстрого производства.