3D-прототипирование:обзор 3D-печати прототипов

Традиционные процессы создания прототипов могут быть очень медленными и дорогими. Тем не менее, существуют новые методы для улучшения процессов разработки продукта. Эти методы обеспечивают изготовление высококачественных прототипов с меньшими затратами. Технология 3D-прототипирования — идеальное решение для быстрого создания прототипов.

Трехмерное прототипирование дает вам доступ к обширным возможностям дизайна и эффективным методам, позволяющим сэкономить время и деньги. Кроме того, это эффективное производство, подходящее для применения в нескольких отраслях промышленности. Это также позволяет быстро концептуализировать ваши идеи при относительно низких затратах.

Что включает в себя прототип 3D-печати? Какую пользу может принести 3D-прототип вашему продукту? Каковы соображения перед началом вашего проекта? В этой статье даны ответы на все ваши вопросы и предоставлена ​​информация, необходимая для получения наилучших результатов от создания 3D-прототипов.

Что такое 3D-прототипы ? <сильный>

Быстрое 3D-прототипирование — это процесс аддитивного производства, включающий создание трехмерных объектов из цифровых файлов. В этом процессе производитель создает объекты, укладывая последовательные слои материала. Каждый слой представляет собой тонкий срез конечного объекта.

В отличие от традиционного субтрактивного производственного процесса, 3D-печать не требует вырезания кусков материала. Кроме того, он позволяет производить сложные формы из меньшего количества материалов. Существует три основных типа 3D-печати. , в зависимости от требуемых уровней точности. Они включают следующее:

• Моделирование методом наплавления (FDM). Этот метод прототипирования 3D-печати является наиболее популярным и экономически эффективным вариантом. Он прост в использовании и включает в себя термопластичные нити с послойной экструзией. Этот процесс быстро развивается и подходит для разработки продукта.
• Селективное лазерное спекание (SLS). Это технология 3D-печати, используемая как для пластиковых, так и для металлических прототипов. Он использует порошковые слои для создания прототипов слой за слоем, используя лазер для нагрева и спекания порошкообразного материала.
• Стереолитография (SLA). Этот метод создает 3D-прототип с резервуаром со светочувствительными жидкими смолами. Затем ультрафиолетовый (УФ) свет помогает затвердеть каждому слою продукта. Этот процесс продолжается до тех пор, пока модель не будет завершена. Это рекомендуемое решение для 3D-прототипов с высоким разрешением.

3D-принтеры для быстрого прототипирования незаменимы при изготовлении самых разных продуктов:от механических деталей и архитектурных моделей до ювелирных украшений и других потребительских товаров.

Преимущества Быстрое 3D-прототипирование <сильный>

Несколько отраслей промышленности по всему миру используют метод трехмерной печати прототипов из-за его нескольких жизненно важных преимуществ по сравнению с традиционными методами производства. Эти преимущества включают в себя:

Гибкость дизайна <сильный>

3D-печать позволяет эффективно создавать различные итерации ваших проектов. Это дает вам больше свободы дизайна и гибкости, чем некоторые другие методы производства. 3D-прототип создается с помощью программного обеспечения для 3D-моделирования. Таким образом, этот процесс позволяет вам легко создавать свои проекты, независимо от того, насколько они просты или сложны. Это также дает вам возможность сделать любой прототип с нуля, корректируя вашу 3D-модель в любой момент на этапе производства. Это помогает избежать головной боли при использовании 3D-печати для массового производства. .

Кроме того, любой данный 3D-принтер может печатать практически любой продукт, если он соответствует его объему сборки. Кроме того, удобство быстрого прототипирования 3D-печати делает ее отличным выбором для любого проекта. Поскольку вам нужно внести несколько изменений, чтобы получить желаемый конечный продукт, вам не придется создавать новую форму для каждой итерации вашего проекта. На протяжении всего процесса оборудование или механизмы практически не меняются.

В отличие от традиционных методов, 3D-печать позволяет включать несколько материалов в один объект. Таким образом, у вас есть набор соответствующих механических свойств, цветов и текстур. Вы также сможете создавать и производить геометрию, невозможную для традиционных методов производства. Такая геометрия включает детали внутри деталей и полые полости в твердых деталях. Вы можете редактировать свои проекты так, как вам нравится, чтобы создавать уникальные качественные детали.

Экономия денег

Трехмерное прототипирование относительно дешевле, чем другие методы производства, такие как литье под давлением. . Как мы упоминали ранее, вам не придется создавать новые формы каждый раз, когда вы меняете свой дизайн. Это является значительным преимуществом, особенно для небольших производственных циклов. Для процесса 3D-печати требуется всего одна или две машины с несколькими операторами для создания компонента.

Обычно в этом процессе нет необходимости в дополнительных инструментах. Таким образом, стоимость услуги 3D-печати обычно минимальна. Кроме того, отходы материалов при 3D-печати очень малы, поскольку это аддитивный производственный процесс. Он включает в себя создание компонента с нуля, а не вырезание цельных блоков, как при обработке на станках с ЧПУ.

Экономия времени

Одним из наиболее значительных преимуществ технологии 3D-печати является то, что она обеспечивает быстрое прототипирование. В результате вы можете проектировать, разрабатывать и тестировать свою нестандартную деталь в кратчайшие сроки. Даже если вам нужно изменить конструкцию в любой момент, вы можете сделать это, не обязательно влияя на скорость производства. В отличие от традиционных процессов, методы 3D-печати позволяют спроектировать деталь, изготовить ее собственными силами и протестировать в течение нескольких дней или меньше.

Аддитивное производство также пропускает процесс создания пресс-формы и ожидание подготовки инструмента. Это часто является существенной разницей для малых предприятий, требующих небольших производственных циклов. Вы можете ускорить разработку продукта и вывести его на рынок в кратчайшие сроки. Вы также свободны от вопроса о минимальном заказе.

Функциональное тестирование прототипа <сильный>

Широкий спектр материалов для 3D-печати, доступных сегодня, позволяет создавать передовые функциональные прототипы. Эти прототипы вы развертываете для рентабельного рыночного тестирования, чтобы убедиться, что они соответствуют вашим требованиям и потребностям ваших потребителей.

Вы можете легко протестировать прототип 3D-печати и изменить файл CAD, если обнаружите какие-либо недостатки. Вы получаете отзывы от своих потенциальных инвесторов и клиентов о физическом продукте, не рискуя большими авансовыми затратами на прототипирование. Это дает вам общее конкурентное преимущество в вашей отрасли.

Как печатать прототипы на 3D-принтере <сильный>

Процесс 3D-печати прототипа состоит из четырех основных этапов:

Проектирование САПР <сильный>

Отправной точкой вашего проекта 3D-прототипирования является разработка файла проекта САПР. Вы можете работать с фирмами по разработке продуктов для разработки программного обеспечения 3D для экстраполяции дизайна. Для 3D-печати доступно несколько форматов файлов. Крайне важно, чтобы вы сначала проверили форматы файлов, поддерживаемые принтером.

Кроме того, вы должны проверить наличие доступных программ для разработки файлов. Вот некоторые из распространенных форматов файлов:

• STL
• ОБЖ
• АМФ
• 3MF

Получив файл для печати, вы можете приступить к подготовке файла для вашего 3D-принтера. Значит, следующий этап.

Цифровая предварительная обработка <сильный>

Процесс подготовки файла для печати называется нарезкой. Это означает, что вы делите 3D-модель на сотни слоев с помощью программного обеспечения для нарезки. После нарезки ваш файл готов для печати, и вы можете передать его через USB, Wi-Fi или SD.

Этап цифровой предварительной обработки также включает в себя выбор материалов и параметров. Существует несколько материалов для 3D-печати, которые можно выбрать в зависимости от желаемых свойств конечного продукта. Также вам необходимо определить другие параметры процесса, в том числе размещение и размер отпечатка.

3D-печать вашего прототипа <сильный>

Как только вы загрузите нарезанный файл в 3D-принтер, начнется процесс печати. 3D-принтеры используют инструкции в файле, чтобы указать расположение материала. Затем принтеры строят деталь, нанося слои материала для 3D-печати. Хотя они имеют схожие принципы, тип используемого принтера будет определять, как будет выполняться процесс. Также может быть постобработка, такая как покраска и порошковая чистка после процесса печати.

Осмотр <сильный>

После того, как ваше 3D-прототипирование завершено, следующим шагом будет проверка прототипа и его тестирование на рынке. Обычно это относится к функциональным прототипам. Штатные инженеры могут проверить компонент на наличие дефектов и изменений. Вы также можете передать его потенциальным потребителям, чтобы убедиться, что он соответствует их потребностям. Если есть потребность в изменениях, места для этого достаточно.

Услуги 3D-печати RapidDirect <сильный>

Завершение проекта 3D-печати всегда проще, если вы работаете с лучшим партнером по прототипированию. RapidDirect предлагает вам высококачественную и экономичную услугу 3D-печати, которая будет соответствовать уникальным требованиям вашего проекта. Наша собственная печатная фабрика и технические возможности охватывают основные методы 3D-печати, включая FDM, SLS, SLA и Polyjet. Кроме того, мы предлагаем вам широкий спектр материалов и вариантов постобработки.

Когда вы загружаете свои файлы САПР и указываете свои требования, наша платформа котировок генерирует быстрые котировки в течение двух часов. Наши богатые производственные ресурсы также позволяют нам предлагать экономически эффективные цены для вашего проекта. Что еще более важно, RapidDirect обеспечивает быстрое время выполнения заказа, всего за три дня, что позволяет вам вывести свой продукт на рынок в короткие сроки. Загрузите файл с дизайном сегодня!

Четыре важных вопроса перед 3D-прототипы <сильный>

3D-печать дает наилучшие результаты при создании прототипов, но вам необходимо учитывать некоторые факторы, прежде чем погрузиться в проект создания 3D-прототипов. Это поможет вам получить максимальную отдачу от вашего проекта. К ним относятся:

Материалы для 3D-печати <сильный>

Как обсуждалось выше, у вас есть широкий выбор материалов для ваших проектов 3D-печати. Разнообразие материалов дает возможность управлять свойствами конструкции, придавать гибкость, прозрачность и т. д. в зависимости от ваших потребностей.

Однако перед выбором материала необходимо проверить следующие аспекты:

● Цена <сильный>

Это одно из самых важных соображений для многих предприятий. Вы стремитесь к материалам, которые помогают снизить стоимость, при этом придавая необходимые свойства. Например, вы хотите начать ранние этапы прототипирования с пластиком, прежде чем переходить к 3D-печати металлом. Этот выбор более экономичен, чем использование металла повсюду. Есть несколько пластиковых материалов, которые помогут вам найти экономичное решение.

● Точность и качество материала <сильный>

Прототип, напечатанный на 3D-принтере, дает вам идеальное представление о том, как будет выглядеть конечный продукт. Поэтому ваш сим должен создать функциональный прототип. Следовательно, ваш выбор материала должен соответствовать сложности вашего проекта. Вам также необходимо знать механические свойства материала, чтобы убедиться, что он подходит для вашего проекта.

● Рекомендации по дизайну материалов <сильный>

Для разных материалов существуют разные рекомендации по дизайну. При выборе материала убедитесь, что размер и геометрия соответствуют свойствам материала. Если у вас слишком тонкая стена для неподходящего материала, файл может быть непригоден для печати. В результате процесс будет контрпродуктивным.

Применение продукта <сильный>

Применение вашего продукта также должно быть приоритетом при принятии решений. Предположим, вы разрабатываете прототип, который должен воспроизводить внешний вид конечного продукта. В этом случае вам следует выбрать технологию 3D-печати с более высоким разрешением. В противном случае вам, возможно, придется заложить бюджет на постобработку. С другой стороны, вы должны выбрать технологию, которая обеспечивает отличные допуски, если вам нужны функциональные прототипы.

Технология 3D-печати <сильный>

Различные технологии 3D-печати имеют свои уникальные стили сборки, свойства материалов и конструктивные ограничения. Выбранный вами метод будет определять корректировки, которые вы вносите в свой дизайн, такие как смещения и отклонения. Polyjet позволяет комбинировать твердые и гибкие материалы. Он также проецирует прозрачность и полноцветность.

С другой стороны, стереолитография (SLA) позволяет создавать детали с гладкой поверхностью. Эти процессы являются наиболее идеальными, если эстетика является серьезной проблемой. Напротив, селективное лазерное спекание (SLS) и моделирование методом наплавления (FDM) больше подходят для функциональных прототипов. Эти технологии позволяют создавать прочные детали из различных материалов. Таким образом, ваш выбор будет зависеть от требований вашего проекта.

Форматы файлов <сильный>

Рекомендуется отправлять файлы САПР в правильном формате, чтобы обеспечить отличную сборку. Формат файла .STL является наиболее популярным для сборки и настройки. Хотя вы можете конвертировать собственные файлы САПР в формат .STL, могут возникнуть некоторые проблемы, если вы не используете собственное программное обеспечение. Лучшие файлы имеют только одну оболочку без неразделенных краев. В вашем файле также должны быть указаны единицы измерения. Это поможет уменьшить возможные ошибки.

Лучшие 3D-материалы для печати прототипов <сильный>

Хотя 3D-печать является одним из лучших методов прототипирования, вам нужно выбрать лучшие материалы, чтобы получить максимальную отдачу от вашего проекта. Существует несколько материалов для прототипов 3D-печати, и ваш выбор зависит от потребностей вашего проекта. Вот некоторые из наиболее часто используемых материалов для 3D-печати прототипов.

Нейлон PA12 <сильный>

Это белый пластиковый материал, и он является одним из самых доступных материалов для прототипирования. Несмотря на относительно дешевую стоимость, нейлон PA12 обладает отличными механическими свойствами. Он изготовлен из мелкодисперсного полиамидного порошка, что делает его идеальным для прототипирования и серийного производства. Этот материал для 3D-печати лучше всего работает с технологией селективного лазерного спекания (SLS).

Многоструйный Fusion PA12 <сильный>

Этот материал представляет собой пластик серого цвета, идеально подходящий для прототипирования и производства. Необработанная версия Multi Jet Fusion PA12 — самый дешевый вариант на рынке. Вы можете легко вносить изменения с минимальными затратами. Кроме того, использование этого материала позволяет получить изделия, устойчивые к истиранию и царапинам. Это делает их полезными для тестирования прототипов. Multi Jet Fusion PA12 также устойчив к атмосферным воздействиям, УФ-излучению и свету. Поэтому это идеальный вариант для тестирования в уличных условиях.

Смола для прототипирования <сильный>

Эта смола больше подходит для нефункциональных прототипов, и вы не хотите использовать ее для больших производственных циклов. Всякий раз, когда вы хотите изготовить высокодетализированные компоненты, смола для прототипирования является идеальным выбором. Он предлагает гладкую поверхность, аналогичную продуктам, изготовленным методом литья пластмасс под давлением. Этот материал лучше всего работает со стереолитографией (SLA).

PLA <сильный>

Моделирование методом наплавления (FDM) представляет собой интересный метод, особенно полезный для нитей из полимолочной кислоты (PLA). PLA — это удобный в использовании материал с высокой жесткостью и прочностью. Он имеет низкую температуру печати и минимальное коробление, что делает его одним из самых простых материалов для 3D-печати. Кроме того, это недорогой материал, из которого можно создавать надежные детали для самых разных применений. Если эстетика и мелкие детали являются серьезной проблемой, PLA должен быть вашим материалом.

ТПУ <сильный>

Если для вашего проекта прототипирования 3D-печати требуется гибкий пластик, ТПУ — идеальное решение. Этот материал обладает свойствами резины, в том числе высокой эластичностью и высокой прочностью. Поэтому он подойдет для вашего проекта прототипирования, если вам нужно что-то гибкое. Компоненты из этого материала устойчивы к усталости и нагрузкам, а также это отличный выбор для конечных продуктов.

Заключение <сильный>

Быстрое 3D-прототипирование — эффективный производственный процесс для более быстрого и качественного проектирования. Это ускоряет ваши рабочие процессы и устраняет узкие места традиционного цикла прототипирования. Использование прототипирования с помощью 3D-печати экономит средства и сокращает время выхода на рынок, предлагая более простое тестирование конструкции и общие преимущества прототипирования. Прежде чем погрузиться в какой-либо проект 3D-печати, вам необходимо подумать о партнере-производителе, с которым вы будете работать.

RapidDirect — лучший вариант для создания высококачественных прототипов для 3D-печати. Мы предоставляем лучшие технологии 3D-печати, материалы и опыт, чтобы помочь вам получить максимальную отдачу от вашего проекта. Наши производственные возможности также позволят подготовить ваш прототип в короткие сроки по доступным ценам. Загрузите файл САПР сегодня, и давайте начнем!