Plastic prototyp Fabrication: zkoumání čtyř plastových prototypových technik

Plastic prototyp Fabrication: zkoumání čtyř plastových prototypových technik

Plastové díly často nezískávají kredit, který si zaslouží za roli, kterou hrají v našem světě. Sotva existuje místo, kam vstoupíte, aniž byste je našli, od klávesnice počítače po víko šálku kávy. Každý plastový výrobek však začal jako prototyp. Proto jsme zde, abychom se podívali na dostupné metody výroby prototypových plastových dílů. Pojďme hned na to!

význam plastového prototypu

prototypování, jak možná víte, je mocným nástrojem pro podnikatele a podniky. Pomáhá posoudit fyzický produkt před zahájením výroby v plném rozsahu. Plastový prototyp vám umožní pracovat s fyzickou reprezentací vašeho plastového výrobku co nejrychleji.

máte také možnost prezentovat své nápady potenciálním investorům a umožnit jim je vyzkoušet. Prototypové plastové díly jsou ty, které dáte svým potenciálním zákazníkům, které vám pomohou odhadnout jejich zájem o produkt před uvedením na trh.

tento proces dává návrhářům s podporou prototypovacích společností možnost provést příslušné změny před výrobou plastových výrobků. Nakonec je přínosem jak pro výrobce, tak pro uživatele konečného produktu. Mezi další výhody patří:

• testuje různé konstrukční prvky na plastovém prototypu
• ověřuje konstrukční funkčnost
• vytváří testovací měřítko pro vývoj dalších funkcí
• usnadňuje zpětnou vazbu od zákazníků
• identifikuje možné vady a nesrovnalosti s prototypovými plastovými díly před sériovou výrobou
• umožňuje upřesnění define pro efektivitu výroby

věci, které je třeba zavést před vývojem plastového prototypu

první věc, kterou musíte před výrobou plastových prototypů zdůvodnit, je váš CAD model. Počítačem podporovaný Design (CAD) model je digitální reprezentace zamýšleného produktu, která vám a výrobci ukazuje, jak by měl produkt vypadat.

CAD model také ukazuje, jak plastové díly do sebe zapadají a jak výrobek funguje jako celek. Příprava CAD modelu vám pomůže vytvořit fyzický prototypový model, vizuální nebo funkční.

• vizuální-vizuální prototyp vám dává představu o konečném vzhledu produktu. Nepotřebujete vizuální prototypy, aby fungovaly jako konečný produkt. 3D tisk vám proto nabízí nejlevnější a nejrychlejší způsob jejich vývoje.
• funkční-na druhé straně funkční prototypy představují požadovaný konečný produkt od materiálů po mechaniku. Jedná se o typy prototypů, které můžete použít k testování návrhů produktů před přechodem do fáze hromadné výroby.

bez ohledu na typ plastového prototypu, který chcete vyrobit, existuje několik metod. Čtyři z těchto metod jsou však široce používány. Patří mezi ně:

• vakuové lití
• 3D tisk
• CNC obrábění
• vstřikování

procesy výroby plastových prototypů

výroba plastových prototypů je jedním z nejflexibilnějších procesů rychlého prototypování. Můžete si vybrat mezi rozsáhlou řadou postupů, jak efektivně vyrobit prototyp plastových dílů. V této části budeme diskutovat o čtyřech nejúčinnějších metodách prototypování plastů.

vakuové lití

s vakuovým litím mohou výrobci duplikovat několik prototypových plastových dílů. Zahrnuje použití hlavního modelu k vytvoření částí, které jsou vhodné pro testování. Při použití vakuového lití pro výrobu plastových prototypů zahrnuje proces vstřikování suroviny do silikonové formy. Před vytvořením silikonové formy však musí existovat hlavní model.

Master modely mohou být vytvořeny pomocí 3D tisku nebo CNC obrábění. Po dokončení hlavního modelu dochází k vývoji licích forem na bázi silikonu. Suroviny se vstřikují do dutiny formy pomocí vakuové zvonové nádoby. Často trvá asi 30 až 40 minut, než se výsledný odlitek vytvrdí, aby se dosáhlo přesné duplikace prototypu.

vakuové lití je kompatibilní s širokou škálou materiálů, od průhledných po neprůhledné. Kromě toho mohou výrobci znovu použít silikonovou formu k výrobě až 25 prototypů. Tento proces vám pomůže rychle aktualizovat váš design, aby byl vývoj produktu a hromadná výroba v těsnější blízkosti.

výhody výběru vakuového lití pro váš plastový prototyp

zde jsou některé hlavní důvody pro použití vakuového lití pro rychlé prototypování:

• pomáhá výrobcům vyrábět vysoce přesné prototypové plastové díly s jemnými detaily.
• silikonová forma může během krátké doby znovu vytvořit několik identických prototypů.
• je to ideální Proces pro výrobu dílů se složitými tvary.
• správný materiál formy poskytne prototyp se stejnou kvalitou jako zamýšlený konečný produkt.
• je kompatibilní s rozsáhlou řadou plastových materiálů s různou tuhostí, flexibilitou a strukturou.

3D tisk

aditivní výroba nebo 3D tisk zahrnuje několik výrobních technologií. Je to jedna z inovativních technik po Průmyslu 4.0, které transformují výrobní svět. Jak jsme již zmínili, 3D tisk je plošný termín. Tři z nejpopulárnějších metod pro výrobu 3D prototypových plastových dílů jsou:

modelování taveného nanášení (FDM)

3D tisk FDM je nejoblíbenější formou 3D tisku používaného při výrobě plastových prototypů. Tento proces zahrnuje použití vytlačování pro nanášení plastových materiálů vrstvou po vrstvě, dokud se nevytvoří konečný produkt.

při použití průmyslových tiskáren FDM mohou výrobci vytvářet prototypy se zvýšenou pevností a rozlišením v závislosti na použitých materiálech. Je to také flexibilní postup, kompatibilní s několika materiály včetně PLA, ABS, nylonu, PETG, polykarbonátu atd.

stereolitografie (SLA)

FDM vydává vlákna, ale SLA 3D tisk využívá plastové pryskyřičné materiály pro vytváření 3D prototypových plastových dílů. Zahrnuje použití vysoce výkonného laseru, který pomáhá ztuhnout model přicházející pomocí kádě pryskyřice. Výrobci používají tuto metodu pro několik prototypových účelů, včetně zubních, lékařských a obecných spotřebních komponent.

selektivní laserové slinování (SLS)

SLS technologie také využívá vysoce výkonný laser. Na rozdíl od SLA však spéká práškové materiály dohromady a vytváří 3D model. Tento proces je vybaven kvalitou tisku, která je lepší než FDM. najdete prototyp plastových dílů vytvořených touto metodou, které jsou funkčnější a mají vyšší rozlišení. Jsou obecně odolnější a pružnější než výtisky FDM.

výhody výběru 3D tisku pro váš plastový prototyp

budete mít následující výhody z použití 3D tisku pro výrobu plastových prototypů:

• 3D tisk vám pomůže rychleji vytvářet plastové prototypy a zároveň snížit celkové náklady na výrobní proces.
• umožňuje přímé nahrávání CAD souborů do softwaru 3D tiskárny a efektivní čtení strojem, což umožňuje plynulejší pracovní postup.
• umožňuje flexibilní výběr materiálu, takže výrobci mohou při výrobě prototypových plastových dílů testovat různé materiály.
• díky 3D tisku můžete snadno provádět změny aktualizací CAD souboru produktu před jeho odesláním do tiskárny. Takže co nejvíce iterací může být provedeno do návrhu ve velmi krátké době.
• výrobci s 3D tiskárnami mohou obvykle vytvářet prototypy z návrhů produktů za 24 hodin nebo méně.

CNC obrábění

CNC obrábění nabízí další životaschopnou a rychlou metodu pro výrobu plastových prototypů. Tato technologie využívá širokou škálu nástrojů k vytváření 3D modelů vašeho návrhu z pevných bloků materiálů. Vytvoření plastového prototypu CNC zahrnuje subtraktivní proces. To znamená, že materiály jsou odstraněny z pevného bloku, na rozdíl od 3D tisku, což je aditivní proces. To však neznamená, že výrobci nemohou vyrábět plastové prototypy s různými materiály.

digitální frézky pomáhají zefektivnit proces. Výrobci zajišťují správnou automatizaci procesů pomocí počítače, který je k dispozici pro nasměrování frézky pomocí nahraných 3D souborů. Výroba prototypových CNC plastových dílů nevyžaduje použití forem. Proto je nákladově efektivní a pro spuštění CNC prototypování plastů potřebujete pouze CAD Vykreslování.

výhody výběru CNC obrábění pro váš plastový prototyp

CNC obrábění je jednou z nejúčinnějších technik rychlého prototypování a nabízí následující výhody:

• umožňuje testovat tvar, tvar a funkci prototypových plastových dílů bez výroby nástrojů pro vstřikovací formy.
• CNC obrábění nabízí zvýšený potenciál pro těsné tolerance, podříznutí a závity a omezení velikosti.
• tato technika také umožňuje vytvoření několika povrchových úprav na prototypu, od leštění po lakování, práškové lakování a další.
• CNC obrábění také poskytuje rychlé doby obratu v závislosti na složitosti modelu plastového prototypu.
• umožňuje použití široké škály materiálů, což usnadňuje výběr materiálu pro vaši výrobu.
• výsledný prototyp má tendenci mít své mechanické vlastnosti blízko vstřikované části, přičemž výsledek se mění v závislosti na vzhledu a požadované funkčnosti.

vstřikování

pokud potřebujete metodu výroby plastových prototypů pro omezené výrobní cykly prototypů, měli byste zvolit vstřikování plastů. Ačkoli vstřikování je populární pro hromadnou výrobu, nabízí také cenný způsob výroby plastových prototypů. Tato technika zahrnuje vytvoření kovové matrice. Poté výrobce odešle plastovou pryskyřici do vyhřívaného válce, kde se smíchá a násilně vstřikuje do kovové matrice.

posledním krokem je rychlé ochlazení plastu na pevnou složku. Výsledkem je prototyp s vynikajícími mechanickými vlastnostmi a kvalitní povrchovou úpravou. Je kompatibilní s populárními možnostmi plastového materiálu, jako je ABS, polyethylen, polykarbonát, Nylon, boky atd. Prototyp vstřikování plastů stanoví základ pro následné formy, které potřebujete pro kompletní výrobní běhy. Mnoho průmyslových odvětví využívá této metody, včetně automobilového, elektronického, lékařského a obalového průmyslu.

výhody výběru vstřikování plastů pro váš plastový prototyp

prototyp vstřikování plastů nabízí následující výhody:

• umožňuje rychlé a nákladově efektivní testování konceptů produktů bez ohrožení kvality.
• vstřikování pomáhá získat rychlý přehled o provozních schopnostech plastových prototypů tím, že vytváří skutečnou, téměř dokonalou replikaci finálních produktů.
• tato metoda může pomoci vyrobit složité části ve tvaru a hmotnosti.
• vstřikování plastů je ideální pro průmyslová odvětví, která vyžadují značné testování a certifikace, jako je lékařský sektor.
• je to nejúčinnější metoda pro minimální výrobní běhy.

hledáte plastové prototypové výrobní a výrobní služby? Podívejte se na RapidDirect a nahrajte soubor, abyste získali okamžitou nabídku.

Klíčové úvahy pro rychlé prototypování plastů

je důležité, aby konstruktéři zvolili metody prototypování plastů, které jsou nejvhodnější pro jejich aplikace. Prototypy mají různé požadované vlastnosti. I když můžete mít přibližnou podobnost prototypů a výrobních dílů v raných fázích, musí se těsně shodovat, když se vývoj přiblíží spuštění.

proto by bylo nejlepší zvážit některé faktory před výběrem metody výroby plastových prototypů. Mezi tyto klíčové patří:

1. Účel plastového prototypu

použití vašeho prototypu by mělo být vaší první úvahou. Plastové prototypy se používají v různých průmyslových odvětvích a z různých důvodů. Váš prototyp může být pro nefunkční testování pro marketing nebo prodej. Na druhou stranu Možná budete potřebovat prototyp pro funkční testování s potenciálními spotřebiteli. Měli byste zvolit metodu, která vyrábí prototypové díly s přesnými barvami, geometrií a povrchovou úpravou zamýšleného konečného produktu.

2. Formulář

zahrnuje váš návrh těsné tolerance nebo složité vnitřní prvky? Odpověď na tuto otázku vám pomůže vybrat správnou techniku prototypování pro váš prototyp. Některé výrobní možnosti jsou omezené, pokud jde o geometrii návrhů. Některé z nich mohou vyžadovat optimalizaci výroby na vysoké úrovni (DFM), než mohou být ekonomické nebo nákladově efektivní. Technologie, které mohou účinně odpovídat zamýšlené geometrii vaší plastové části, jsou nejlepší volbou.

3. Objem & náklady

Velikost a objem dílu úzce souvisí s konečnými náklady na proces. Celkový objem prototypu, který chcete vyrobit, hraje důležitou roli při výběru správné techniky prototypování. Některé procesy mohou mít vyšší přední náklady na Nastavení a nástroje, zatímco vyrábějí levné díly. Naproti tomu jiné procesy mohou mít nízké náklady na spuštění, ale zvýšené náklady na díly kvůli menší automatizaci, pomalejším dobám cyklu a mzdovým nákladům. I při zvýšených objemech se náklady na tyto procesy snižují jen okrajově.

4. Dodací lhůta

jak rychle potřebujete prototyp, ovlivní také váš výběr techniky. Některé metody prototypování používají sofistikované nástroje spojené s automatizací k vytvoření prototypů během 24 hodin. Nástroje a nastavení pro některé metody by však mohly posunout dodací lhůty až na týdny. Pokud potřebujete testování provést velmi rychle, měli byste zvolit metody, které rychle vyrábějí díly.

5. Materiál

bude váš prototyp muset být vystaven specifickým namáháním nebo namáháním? Před výběrem optimálního materiálu musíte vyvážit náklady s estetickými a funkčními požadavky vašeho prototypu. Před výběrem Porovnejte své ideální aplikační vlastnosti s dostupnými technikami prototypování plastů.

jaké jsou náklady na plastový prototyp?

několik faktorů ovlivňuje náklady na plastové prototypy. Mezi tyto faktory patří použité materiály, složitost součásti a použitá technika výroby plastových prototypů. 3D tisk je však obecně levnější než CNC obrábění. Vstřikování je poněkud nákladnější než původně zmíněné procesy v důsledku nákladů na frézování forem.

nízké fixní náklady na 3D tisk zajišťují nulové úspory z rozsahu. To znamená, že první kopie má stejné náklady jako poslední. Fixní náklady na CNC obrábění jsou také nízké a celkové náklady rostou stabilním tempem. Takže byste očekávali, že cena každého dílu bude o něco vyšší než u podobných dílů vyrobených 3D tiskem.

pro prototyp vstřikování plastů náklady, to je relativně vysoká pro prvních pár dílů. Cena se však s rostoucím objemem snižuje. Je zřejmé, že náklady na prototyp plastu jsou relativní a do značné míry závisí na použité metodě a požadovaném objemu.

techniky prototypování plastů	náklady
3D tisk	levný
CNC obrábění	nízké, ale vyšší než 3D tisk
vstřikování	nákladné, ale v závislosti na objemu

závěr

prototypování plastů je účinným prostředkem k zajištění kvalitních výsledků vašeho výrobního procesu. Úspěch vašeho plastového prototypu však bude záviset na vašem pochopení dostupných technologií prototypování a výběru nejúčinnější pro vaši aplikaci. Nyní, když víte více o vývoji plastových prototypů, je čas získat konkurenční výhodu výběrem správného výrobního partnera.

RapidDirect váš poskytovatel služeb výroby plastových prototypů

RapidDirect má zkušenosti, které potřebujete k poskytování efektivních služeb výroby prototypů. Náš odborný tým inženýrů a designérů má dostatečné znalosti různých technik, které nejlépe zvládnou váš projekt. Poskytujeme nejen nákladově efektivní služby, ale také poskytujeme odbornou zpětnou vazbu a návrhy, které vám pomohou získat to nejlepší z procesu.

díky rozsáhlé síti partnerů v několika průmyslových odvětvích si můžete být jisti, že poskytujeme nejlepší možná řešení prototypů. Získejte okamžitou nabídku během několika minut a objednávky ve dnech. Vše, co musíte udělat, je nahrát soubor CAD. Kontaktujte RapidDirect ještě dnes, a pomůžeme proměnit vaše nápady v realitu.

Časté dotazy