3D прототипирование: ускорение разработки продукта с быстрой, рентабельной 3D печатью

Традиционные процессы создания прототипов могут быть очень медленными и дорогими. Однако есть новые техники, доступные для улучшения процессов разработки продукта. Эти техники обеспечивают фабрикацию высококачественных прототипов при более низких затратах. 3D прототипирование — идеальное решение для ваших потребностей в быстром прототипировании.

3D прототипирование дает вам доступ к обширным дизайн-возможностям и эффективным техникам для экономии времени и денег. Кроме того, это эффективное производство, подходящее для приложений в нескольких отраслях. Оно также позволяет вам концептуализировать ваши идеи быстро при относительно низкой стоимости.

Что включает 3D печать прототипа? Как 3D прототипирование может принести пользу вашему продукту? Каковы соображения перед началом проекта? Эта статья отвечает на все ваши вопросы и дает вам информацию, которую вы нуждаетесь, чтобы получить лучшее из вашего 3D прототипирования.

Что такое 3D Прототипирование?

Быстрое 3D прототипирование — это аддитивный производственный процесс, включающий создание трехмерных объектов из цифровых файлов. В этом процессе фабрикатор создает объекты, укладывая последовательные слои материала. Каждый слой — это тонкое сечение конечного объекта.

В отличие от традиционного вычитающего производственного процесса, 3D печать не включает вырезание кусков материала. Более того, она позволяет производить сложные формы с меньшим материалом. Существует три основных типа 3D печати, в зависимости от требуемых уровней точности. Они включают следующее:

• Моделирование методом слоевоного наплавления (FDM). Эта техника 3D печати прототипирования — самая популярная и рентабельная доступная опция. Она легка в использовании и включает термопластические филаменты со слой за слоем экструзией. Этот процесс быстро растет и подходит для разработки продукта.
• Селективная лазерная синтеризация (SLS). Это техника 3D печати, используемая для пластикового и металлического прототипирования. Она использует порошковые ложа для построения прототипов слой за слоем, используя лазер для нагрева и синтеризации порошкового материала.
• Стереолитография (SLA). Этот метод создает 3D прототипирование с баком фоточувствительных жидких смол. Ультрафиолетовый (УФ) свет затем помогает затвердеть каждый слой продукта. Этот процесс продолжается до завершения модели. Это рекомендуемое решение для высокоразрешающих 3D прототипов.

Быстрые 3D принтеры прототипирования ценны для изготовления продуктов, варьирующихся от механических деталей и архитектурных моделей до ювелирных дизайнов и других потребительских продуктов.

Преимущества Быстрого 3D Прототипирования

Несколько отраслей по всему миру принимают технику 3D прототипирования из-за ее нескольких жизненно важных преимуществ над традиционными производственными техниками. Эти преимущества включают:

Гибкость дизайна

3D печать позволяет вам создавать различные итерации ваших дизайнов эффективно. Она дает вам больше дизайн-свободы и гибкости, чем несколько других производственных техник. 3D прототип создается с использованием 3D моделирующего софтвер. Поэтому процесс позволяет вам легко создавать ваши дизайны, независимо от того, насколько простыми или сложными они являются. Оно также дает вам пространство для создания любого прототипа с нуля, в то время как вы корректируете вашу 3D модель в любой точке производственного этапа. Это помогает избежать головной боли при использовании 3D печати для массового производства.

Более того, любой данный 3D принтер может печатать почти любой продукт, при условии, что он помещается в его объем сборки. Кроме того, удобство быстрого прототипирования 3D печати делает его отличным выбором для каждого проекта. Поскольку вам нужно сделать несколько изменений, чтобы получить желаемый конечный продукт, вам не придется создавать новую форму для каждой итерации вашего проекта. Есть мало или никаких изменений в оборудовании или машинах по всему процессу.

В отличие от традиционных техник, 3D печать позволяет вам включать множественные материалы в один объект. Таким образом, у вас есть массив совместимых механических свойств, цветов и текстур. Вы также сможете создавать и производить геометрии, которые невозможны для традиционных производственных методов. Такие геометрии включают детали внутри деталей и полые полости в твердых деталях. Вы можете редактировать ваши дизайны как угодно, чтобы создавать уникальные, качественные детали.

Экономия денег

3D прототипирование относительно дешевле других производственных методов вроде литья под давлением. Как мы упоминали ранее, вам не придется создавать новые формы каждый раз, когда вы меняете свой дизайн. Это значительное преимущество, особенно для малых производственных запусков. 3D печать процесса требует только одного или двух станков с небольшим количеством операторов для создания компонента.

Обычно нет необходимости в дополнительной оснастке в этом процессе. Таким образом, стоимость 3D печати услуг обычно минимальна. Кроме того, материальные отходы в 3D печати очень низки, потому что это аддитивный производственный процесс. Он включает построение компонента с нуля, и нет вырезания твердых блоков как с ЧПУ обработкой.

Экономия времени

Одно из самых значительных преимуществ 3D печати технологии — это то, что она обеспечивает быстрое прототипирование. В результате, вы можете спроектировать, разработать и протестировать вашу кастомную деталь в кратчайшем возможном времени. Даже если вам нужно модифицировать дизайн в любой точке, вы можете сделать это без необходимого влияния на производственную скорость. В отличие от традиционных процессов, 3D печать техники позволяют вам спроектировать вашу деталь, произвести ее in-house и протестировать ее в течение нескольких дней или меньше.

Аддитивное производство также пропускает процесс создания формы и ожидания подготовки оснастки. Это часто значительная разница для малого бизнеса, требующего малых производственных запусков. Вы можете ускорить разработку продукта и вывести продукты на рынок в короткие сроки. Вы также свободны от проблемы минимальных заказов.

Функциональное тестирование прототипа

Широкий спектр 3D печати материалов, доступных сегодня, делает возможным создание продвинутых функциональных прототипов. Эти прототипы — те, которые вы развертываете для рентабельного рыночного тестирования, чтобы обеспечить, что они соответствуют вашим требованиям и нуждам ваших потребителей.

Вы можете легко протестировать 3D печать прототипа и модифицировать CAD файл, если обнаружите какие-либо недостатки. Вы получаете обратную связь от ваших потенциальных инвесторов и клиентов на физическом продукте без риска больших предварительных затрат на прототипирование. Это дает вам общий конкурентное преимущество в вашей отрасли.

Как 3D печатать прототипы

Процесс прототипа 3D печати происходит в четыре основных этапа, и они:

CAD Дизайн

Стартовая точка вашего 3D прототипирования проекта — развитие CAD дизайн файла. Вы можете работать с фирмами продуктового дизайна для разработки 3D софтвер для экстраполяции дизайна. Есть несколько файловых форматов, доступных для 3D печати. Критично, что вы сначала проверяете файловые форматы, поддерживаемые принтером.

Более того, вы должны проверить доступные программы для дизайна файлов. Некоторые из общих файловых форматов:

• STL
• OBJ
• AMF
• 3MF

Как только есть печатаемый файл, вы можете затем пойти вперед к подготовке файла для вашего 3D принтера. Следовательно, следующий этап.

Цифровая предобработка

Процесс подготовки вашего файла для вашего принтера называется нарезка (slicing). Это означает, что вы делите 3D модель на сотни слоев с использованием нарезочного софтвер. После нарезки, ваш файл готов для принтера, и вы можете загрузить его через USB, Wi-Fi или SD.

Цифровая предобработка этап также включает выбор материалов и параметров. Есть несколько 3D печати материалов для выбора, основанных на желаемых свойствах вашего конечного продукта. Также вы должны определить другие параметры процесса, включая размещение и размер печати.

3D Печать Вашего Прототипа

Как только вы загружаете нарезанный файл в 3D принтер, процесс печати начинается. 3D принтеры используют инструкции в файле для диктовки материальной диспозиции. Принтеры затем строят деталь, укладывая слои 3D печати материала. Хотя у них похожие принципы, тип принтера, который вы используете, определит, как процесс будет завершен. Может также быть постобработка финиши вроде покраски и порошковой чистки после процесса печати.

Инспекция

Как только ваш 3D прототипирование завершен, следующий шаг — инспекция прототипа и взятие его для рыночного тестирования. Это обычно случай для функциональных прототипов. In-house инженеры могут инспектировать компонент на недостатки и изменения. Вы также можете вынести его к потенциальным потребителям для обеспечения, что оно соответствует их нуждам. Если есть необходимость в изменениях, есть достаточно пространства для этого.

3D Печать Услуги RapidDirect

Завершение вашего 3D печати проекта всегда легче, когда вы работаете с лучшим прототипирующим партнером. RapidDirect предлагает вам высококачественный и рентабельный 3D печать сервис, который будет встречать уникальные требования вашего проекта. Наша in-house печатающая фабрика и технические возможности покрывают основные 3D печати методы, включая FDM, SLS, SLA и Polyjet. Более того, мы предлагаете вам обширный массив материалов и постобработки опций.

Когда вы загружаете ваши CAD файлы и специфицируете ваши требования, наша котировочная платформа генерирует быстрые котировки в течение двух часов. Наши обильные производственные ресурсы также позволяют нам предлагать рентабельное ценообразование для вашего проекта. Более важно, RapidDirect обеспечивает быстрые сроки выполнения до трех дней, чтобы позволить вам вывести ваш продукт на рынок в короткое время. Загрузите ваш дизайн файл сегодня!

Топ 4 соображения перед 3D Прототипированием

3D печать дает лучшие результаты в прототипировании, но вам нужно рассмотреть некоторые факторы перед погружением в 3D прототипирование проект. Это поможет вам получить лучшее из вашего проекта. Они включают:

3D Печать Материалы

Как обсуждалось выше, у вас есть обширный спектр материалов для выбора для ваших 3D печати проектов. Разнообразные материалы предлагают возможность манипулировать дизайн-свойствами, придавать гибкость, прозрачность и т.д., в зависимости от ваших нужд.

Однако вам нужно проверить следующие аспекты перед выбором вашего материала:

● Цена

Это один из самых важных соображений для многих бизнесов. Вы целитесь на материалы, которые помогают снизить затраты, давая необходимые свойства. Например, вы хотите начать ранние этапы прототипирования с пластика перед переходом к металлической 3D печати. Этот выбор более рентабелен, чем использование металла по всему. Есть несколько пластиковых материалов, чтобы получить экономичное решение.

● Точность и Качество Материала

3D печать прототипа дает вам идеальный обзор того, как конечный продукт будет выглядеть. Поэтому ваша цель — создать функциональный прототип. Следовательно, ваш выбор материала должен соответствовать сложности вашего проекта. Вы также должны знать механические свойства материала для обеспечения его пригодности для вашего проекта.

● Дизайн Руководства Материала

Есть разные дизайн-руководства для разных материалов. Пока выбираете материал, убедитесь, что вы проверяете, что размер и геометрия соответствуют материальным свойствам. Если у вас есть стена, которая слишком тонка для неподходящего материала, файл может быть непечатным. В результате процесс будет контрпродуктивным.

Приложение Продукта

Приложение вашего продукта также должно быть приоритетом при принятии ваших решений. Предположим, вы проектируете прототип, который должен реплицировать эстетику конечного продукта. В этом случае вы должны выбрать 3D печать технологию, которая предлагает более тонкое разрешение. Иначе вам может понадобиться бюджет для постобработки. С другой стороны, вы должны выбрать технологию, которая обеспечивает отличные допуски, если вам нужны функциональные прототипы.

3D Печать Технология

Различные 3D печати технологии имеют их уникальные стили построения, материальные свойства и дизайн-ограничения. Метод, который вы выбираете, определит корректировки, которые вы делаете к вашему дизайну, такие как смещения и вариации. Polyjet позволяет вам комбинировать жесткие и гибкие материалы. Оно также проецирует прозрачность и полные цвета.

С другой стороны, стереолитография (SLA) строит детали с гладкими чистотами поверхности. Эти процессы наиболее идеальны, если эстетика — главная забота. В противовес, Селективная Лазерная Синтеризация (SLS) и Моделирование Слоевоным Наплавлением (FDM) более подходят для функциональных прототипов. Эти технологии строят долговечные детали с разными материалами. Таким образом, ваш выбор будет зависеть от требований вашего проекта.

Файловые Форматы

Советно отправлять ваши CAD файлы в правильном формате для обеспечения отличной сборки. .STL файловый формат — самый популярный для сборок и настроек. Хотя вы можете конвертировать нативные CAD файлы в .STL формат, некоторые проблемы могут возникнуть, если вы не используете нативный софтвер. Лучшие файлы имеют только одну оболочку без неразделенных краев. Ваш файл также должен указывать единицу измерения. Это поможет снизить потенциальные ошибки.

Лучшие 3D Материалы для Печати Прототипов

Пока 3D печать — один из лучших прототипирующих методов, вам нужно выбрать лучшие материалы, чтобы получить максимум из вашего проекта. Есть несколько материалов для 3D печати прототипов, и ваш выбор зависит от нужд вашего проекта. Вот некоторые из самых используемых материалов для 3D прототипа печати.

Нейлон PA12

Это белый пластиковый материал, и он среди самых доступных материалов для прототипирования. Несмотря на свой относительно дешевый ценник, Нейлон PA12 имеет отличные механические свойства. Он идет из тонкого полиамидного порошка, делая его идеальным для прототипирования и производственных запусков. Этот 3D печать материал лучше работает с технологией Селективной Лазерной Синтеризации (SLS).

Multi Jet Fusion PA12

Этот материал — серый пластик, идеальный для прототипирования и производства. Сырая версия Multi Jet Fusion PA12 — самая дешевая опция на рынке. Вы можете легко делать изменения при низких затратах. Более того, использование этого материала дает вам абразивно- и царапиностойкие продукты. Это делает их полезными для тестирования прототипов. Multi Jet Fusion PA12 также стабилен к погоде, УФ стабилизирован и светово стабилизирован. Поэтому это идеальная опция для тестирования в уличных условиях.

Прототипирующая Смола

Эта смола более подходит для не-функциональных прототипов, и вы не хотите использовать ее для больших производственных запусков. Всякий раз, когда вы желаете производить высокодетализированные компоненты, прототипирующая смола — идеальный выбор. Она предлагает гладкие чистоты поверхности, похожие на продукты, произведенные с пластиковым литьем под давлением. Этот материал лучше работает со стереолитографией (SLA).

PLA

Моделирование Слоевоным Наплавлением (FDM) — интересная техника, особенно полезная для полилактидных (PLA) филаментов. PLA — пользовательски-дружественный материал с высокой жесткостью и прочностью. У него низкая температура печати и минимальное искривление, делая его одним из самых легких 3D печати материалов. Он также недорогой материал, создающий надежные детали для многих разных приложений. Если эстетика и тонкие детали — главная забота, PLA должен быть вашим материалом.

TPU

Если ваш 3D печать прототипирование проект требует гибкого пластика, TPU — идеальное решение. Этот материал имеет свойства резины, включая высокую эластичность и высокую прочность. Поэтому он подойдет для вашего прототипирования проекта, если вам нужно что-то гибкое. Компоненты из этого материала устойчивы к усталости и стрессу, и это также отличный выбор для конечных продуктов.

Заключение

Быстрое 3D прототипирование — эффективный производственный процесс для более быстрой и лучшей инженерии. Оно ускоряет ваши рабочие процессы и устраняет бутылочные горлышки традиционного прототипирующего цикла. Использование 3D печати прототипирования экономит затраты и сокращает время до рынка, предлагая более легкое дизайн-тестирование и общие прототипирующие преимущества. Перед погружением в любой 3D печать проект, вам нужно рассмотреть производственного партнера, с которым вы будете работать.

RapidDirect — ваш лучший вариант для создания высококачественных 3D печати прототипов. Мы предоставляем лучшие 3D печати технологии, материалы и экспертизу, чтобы помочь вам получить лучшее из вашего проекта. Наши производственные возможности также получат ваш прототип готовным в короткие сроки выполнения по доступным ценам. Загрузите ваш CAD файл сегодня, и давайте начнем!