Как прототипы 3D-печати могут ускорить ваш процесс проектирования

Прототипирование — это очевидный процесс и первый шаг любого цикла проектирования. Убедитесь, что ваша деталь ощущается определенным образом, подходит к сборке или выдерживает экстремальные условия. Когда дело доходит до производственных технологий, прототипы для 3D-печати остаются главными.

3D-печать началась с единственной целью создания быстрых прототипов. За десятилетия, прошедшие с момента ее изобретения, технология нашла применение во всем:от создания выравнивателей зубов до производства деталей реактивных двигателей; однако, когда дело доходит до приложений для этой технологии, даже сегодня нет ничего более популярного, чем прототипы для 3D-печати.

На заре своего существования 3D-печать использовалась в основном крупными компаниями из-за высокой стоимости, но сегодня доступность улучшилась, что позволяет компаниям любого размера использовать эту технологию для 3D-печати прототипов и многого другого.

КАКОВЫ ПРЕИМУЩЕСТВА 3D-ПЕЧАТИ ПРОТОТИПОВ?

СОКРАЩЕНИЕ ВРЕМЕНИ

Традиционные производственные процессы подходят для массового производства, но в значительной степени болезненны для мелкосерийного производства. Это одна из причин, по которой до появления 3D-принтеров изготовление прототипов было затруднено. Прототипирование часто приходилось отдавать на аутсорсинг специализированным предприятиям, что влекло за собой дополнительные расходы и значительно длительное время на получение итераций готового прототипа. Но благодаря 3D-печати прототипы теперь можно изготавливать по запросу и в течение нескольких часов или дней. В частности, 3D-принтеры с технологией наплавления (FDM) могут быстро производить небольшие объемы прототипов из различных материалов.

РАСШИРЬТЕ СВОЮ БИБЛИОТЕКУ МАТЕРИАЛОВ

Развитие 3D-печати уступило место появлению новых материалов с различными физическими и химическими свойствами, которые можно использовать для создания функциональных прототипов. Теперь у производителей есть широкий выбор материалов в зависимости от их потребностей. В определенных случаях поставщики материалов также сотрудничают с предприятиями, чтобы адаптировать свои предложения и создавать материалы для конкретных приложений.

Сегодня материалы для 3D-печати, такие как PETG, нейлоновое углеродное волокно, PC-ABS и многие другие, широко используются в 3D-печати.

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ

За прошедшие годы стоимость 3D-печати значительно снизилась, в основном из-за наличия 3D-принтеров, таких как серия MakerBot METHOD, которые предлагают доступность, доступность и возможность печати из нескольких материалов. Если принять во внимание трудозатраты и затраты на традиционное прототипирование, прототипы, напечатанные на 3D-принтере, намного дешевле, чем изготовленные традиционным способом.

БЫСТРЫЕ МОДИФИКАЦИИ И ИТЕРАЦИИ

Развернуть Развернуть

Прототипирование по своей сути является методом проб и ошибок. Инженеры должны следовать циклу (дизайн-прототип-оценка-итерация-модификация проекта), чтобы завершить проект. Благодаря 3D-печати прототипы легко доступны, а дизайнеры и инженеры могут проверять форму, соответствие и функционирование намного раньше и чаще, что приводит к значительному снижению рисков и перерасхода средств на протяжении всего жизненного цикла производства.

ТРИ ВОПРОСА, КОТОРЫЕ СЛЕДУЕТ УЗНАТЬ ПЕРЕД ТРЕХМЕРНОЙ ПЕЧАТЬЮ ПРОТОТИПА

1. КОНЕЧНЫЙ ПРОДУКТ

Одним из наиболее важных аспектов, которые необходимо учитывать перед 3D-печатью прототипа, является применение конечного продукта. В некоторых случаях прототип должен воспроизводить конечный продукт по размерам, функциональности или эстетике. В других случаях прототип может быть просто отдельным компонентом, который нужно проверить на соответствие сборке. Еще проще:концептуальная модель должна передать форму и ощущение продукта в руках пользователя, прежде чем выбрать базовый промышленный образец.

2. ТЕХНОЛОГИЯ 3D-ПЕЧАТИ

В зависимости от типа прототипа и его применения инженер должен решить, какую технологию 3D-печати использовать. Для функциональных прототипов обычно используется моделирование методом наплавления (FDM). FDM также используется для деталей, требующих характеристик более 100 микрон. Для эстетически привлекательных прототипов используются такие технологии, как стереолитография (SLA) или Polyjet. А в некоторых случаях может иметь смысл использовать комбинацию аддитивных и субтрактивных технологий производства для получения наилучшего результата прототипа.

3. РУКОВОДСТВО ПО ДИЗАЙНУ

При 3D-печати прототипов необходимо учитывать рекомендации по проектированию, такие как толщина стенок, водонепроницаемость, несколько оболочек или сохранение минимального размера элемента в соответствии с технологией 3D-печати. Это похоже на соображения, которые вы хотели бы сделать при использовании других производственных технологий; однако с помощью 3D-печати вы можете получить доступ к совершенно новому диапазону геометрических свобод, чем с субтрактивными технологиями.

Продолжайте читать эту статью, чтобы узнать о типах прототипов для 3D-печати, а также о популярных материалах для этих прототипов.

Ранее размещалось на веб-сайте Makerbot.