CNC-обработка пластиковых прототипов:лучший выбор?

Универсальность и многочисленные преимущества пластмасс делают их одними из самых важных инженерных материалов на сегодняшний день. BMW сэкономила до 100 кг веса после отказа от металлов и использования термопластов и композитов для задней крышки багажника и передних крыльев купе 6-й серии. Без сомнения, BMW не смогла бы пойти на этот смелый шаг, не построив прототипы и не проведя их испытания.

Итак, допустим, у вас возникла большая идея, и вы создали дизайн для нового продукта или детали. Вы должны приступить к созданию пластиковых прототипов с использованием любого метода обработки, верно? Неправильный! BMW может не сказать вам, но успех вашего проекта по-прежнему во многом зависит от метода обработки, который вы используете для создания этих деталей, и от выбранного вами стороннего производителя.

В этой статье рассматриваются различные методы создания пластиковых прототипов, в частности, обработка на станках с ЧПУ. Это поможет вам выбрать лучший план для вашего проекта.

Зачем вам станок с ЧПУ для пластиковых прототипов?

Обработка с ЧПУ имеет множество преимуществ, и вот четыре сценария, которые оправдывают обработку пластика с ЧПУ.

Сценарий № 1. Дизайн вашего пластикового прототипа содержит мельчайшие детали

У вас есть проект, в котором используются шаблоны с малым радиусом и требуются жесткие допуски? Тогда обработка с ЧПУ, вероятно, хорошо подходит для вашего проекта. На фрезерном станке с ЧПУ можно получить радиусы до R0,05 мм и допуски до 4 мкм.

Сценарий № 2:вам нужна высококачественная отделка поверхности

Если вы пытаетесь изготовить пластиковые прототипы исключительно для визуализации концепций или идей, вам следует рассмотреть возможность обработки на станках с ЧПУ. Он обеспечивает высококачественную отделку поверхности и не оставляет следов от слоев, характерных для процесса 3D-печати.

Сценарий № 3. Вы хотите работать со специальным пластиковым материалом

Пластмассы и полимеры, такие как ПВХ, PEI, POM и PEEK, практически невозможно распечатать в 3D. Станок с ЧПУ совместим с этими и другими пластиками. У машиниста не возникнет проблем с созданием пластикового прототипа на станке с ЧПУ, если у вас есть блоки из пластикового материала.

Сценарий № 4:вам нужен адаптируемый и быстрый метод обработки

Вы хотите создать функциональные пластиковые прототипы, которые можно протестировать для устранения недостатков конструкции? Поскольку станки с ЧПУ используют 3D-модели САПР и компьютерные инструкции для изготовления механически обработанных пластиковых прототипов, вы можете быстро изменять конструкции и проводить новые испытания.

Некоторые альтернативные методы изготовления пластиковых прототипов

Способ №1:3D-печать

3D-печать, также известная как аддитивное производство, возникла в 1980-х годах как инструмент для быстрого прототипирования. Он включает в себя несколько различных технологий:моделирование методом наплавления (FDM), стереолитографию (SLA) и селективное лазерное спекание (SLS). Все они включают в себя добавление пластиковых материалов слоями для создания пластиковых деталей.

Процессы 3D-печати и обработки с ЧПУ основаны на цифровых 3D-моделях для создания деталей. Однако при 3D-печати потери материала меньше, чем при обработке на станках с ЧПУ.

Кроме того, 3D-печать устраняет необходимость в производстве инструментов и позволяет создавать сложные геометрические формы. Эта технология совместима с такими термопластами, как ABS, нейлон, PLA и ULTEM.

Метод №2:литье под давлением

Литье под давлением — еще один идеальный метод быстрого изготовления пластиковых прототипов деталей. Процесс начинается с создания алюминиевой или стальной формы с системой желобов — каналов, позволяющих расплавленному пластику течь в полость формы. Желаемая форма пластикового прототипа формируется, когда расплавленные пластиковые материалы впрыскиваются в форму, дают остыть и затвердеть.

Использование литья под давлением гарантирует, что прототипы практически не требуют дополнительной обработки или обработки поверхности после производства. Литье пластмасс под давлением также обеспечивает повышенную прочность, поскольку в формах для литья под давлением можно использовать наполнители. Что еще? Этот метод изготовления пластиковых прототипов экономически эффективен и может использоваться для изготовления сложных конструкций.

Способ №3:вакуумное литье

Вакуумное литье, также называемое литьем из полиуретана или уретана, представляет собой метод создания высококачественных пластиковых прототипов. В процессе используются силиконовые формы и литейные смолы для изготовления копий эталонных моделей. Вы можете использовать эти пластиковые копии для визуализации идей (альфа-прототипы) или устранения недостатков дизайна (бета-прототипы).

Детали, отлитые под вакуумом, обладают физическими свойствами и качеством поверхности, сравнимыми с прототипами, полученными литьем под давлением. Процесс вакуумного литья также универсален, поскольку уретаны (или полиуретаны) различных типов можно формовать для придания заданной твердости и желаемой текстуры поверхности.

Как выбрать лучший метод для вашего прототипа

Обработка с ЧПУ, 3D-печать, литье под давлением и вакуумное литье имеют особенности и преимущества, которые делают их подходящими для различных сценариев.

Например, если вы хотите работать со сложным пластиковым материалом или создавать сложные прототипы с улучшенной структурной целостностью, обработка на станках с ЧПУ — ваш лучший вариант. Хотя литье под давлением также обеспечивает улучшенную структурную целостность и хорошие механические свойства, оно лучше подходит для крупномасштабного прототипирования или производства. Это связано с высокой стоимостью изготовления алюминиевых или стальных форм.

Силиконовая форма в процессе вакуумного литья может создать не более 25 деталей; следовательно, этот процесс подходит для небольших производственных циклов. Тем не менее, прототипы из литого под вакуумом пластика обычно имеют отличное качество поверхности и идеально подходят для визуального представления концепций дизайна.

Как и процесс вакуумного литья, 3D-печать также следует использовать для небольших производственных циклов. Однако с помощью 3D-печати вы можете получить готовые прототипы за считанные часы, тогда как вакуумное литье может занять до 5 дней.

Gensun Precision Machining — ведущая компания по производству прецизионных станков, расположенная в Китае. Расскажите нам о своем проекте прототипирования сегодня, и позвольте нам помочь вам определить подходящий метод прототипирования. Наши высококвалифицированные инженеры будут работать с вами над созданием высококачественных прототипов с использованием самых современных технологий обработки с ЧПУ, 3D-печати, литья под давлением и вакуумного литья.