fabricação de protótipo de plástico: explorando quatro técnicas de Prototipagem de plástico

fabricação de protótipo de plástico: explorando quatro técnicas de Prototipagem de plástico

as peças de plástico muitas vezes não recebem o crédito que merecem pelo papel desempenhado em nosso mundo. Dificilmente há um lugar em que você entrará sem encontrá-los, desde o teclado do computador até a tampa da xícara de café. No entanto, todo produto plástico começou como um protótipo. É por isso que estamos aqui para analisar os métodos disponíveis para fazer peças de plástico protótipo. Vamos direto a isso!

a importância de um protótipo de plástico

a prototipagem, como você deve saber, é uma ferramenta poderosa para empreendedores e empresas. Ajuda a avaliar um produto físico antes do início da produção em grande escala. Um protótipo de plástico permite que você trabalhe com a representação física do seu produto de plástico o mais rápido possível.

você também tem a oportunidade de apresentar suas ideias a potenciais investidores e permitir que eles as testem. Protótipo de peças de plástico são aqueles que você coloca para seus clientes em potencial para ajudá-lo a avaliar seu interesse no produto antes do lançamento.

este processo dá aos designers com o apoio de empresas de prototipagem a chance de fazer mudanças apropriadas antes de fazer produtos plásticos. No final, tanto o fabricante quanto o usuário do produto final se beneficiam. Outras vantagens incluem:

• Testes de vários recursos de design em plástico protótipo
• Verifica a funcionalidade de design
• Cria um teste de referência para o desenvolvimento de funcionalidades adicionais
• Facilita o feedback do cliente
• Identifica possíveis defeitos e irregularidades com o protótipo de peças de plástico em frente de produção em massa
• Permite o refinamento de definir para a eficiência de fabricação

Coisas para Colocar no Lugar Antes de Desenvolver um Plástico Protótipo

a primeira coisa A razão antes de plástico protótipo de fabricação é o seu modelo CAD. O modelo Computer-Aided Design (CAD) é uma representação digital do produto pretendido, mostrando a você e ao fabricante como o produto deve ser.

um modelo CAD também mostra como as peças de plástico se encaixam e o produto funciona como um todo. Preparar um modelo CAD ajudará você a criar um modelo de protótipo físico, visual ou funcional.

• Visual-um protótipo visual dá uma ideia da aparência final do produto. Você não precisa de protótipos visuais para funcionar como o produto final. Portanto, a impressão 3D oferece a maneira mais barata e rápida de desenvolvê-los.
• funcional-por outro lado, protótipos funcionais representam o produto final desejado de materiais a Mecânicos. Estes são os tipos de protótipos que você pode usar para testar projetos de produtos antes de passar para o estágio de produção em massa.

independentemente do tipo de protótipo de plástico que você deseja fazer, existem vários métodos disponíveis. No entanto, quatro desses métodos são mais amplamente utilizados. Eles incluem:

• carcaça de Vácuo
• impressão 3D
• Usinagem CNC
• Moldagem por Injeção

Os Processos de Tomada de Protótipos de Plástico

Plástico fabricação de protótipos é uma das mais flexíveis processos de prototipagem rápida. Você pode escolher entre uma vasta gama de procedimentos para fabricar eficazmente suas peças plásticas do protótipo. Nesta seção, discutiremos quatro dos métodos mais eficazes para prototipagem de plástico.

Fundição A Vácuo

com fundição a vácuo, os fabricantes podem duplicar várias peças de plástico protótipo. Envolve o uso de um modelo mestre para criar peças adequadas para testes. Ao usar a fundição a vácuo para fabricação de protótipos de plástico, o processo envolve a injeção da matéria-prima em um molde de silicone. No entanto, antes de criar um molde de silicone, precisa haver um modelo mestre.

os modelos mestres podem ser criados usando Impressão 3D ou usinagem CNC. Após a conclusão do modelo mestre, há o desenvolvimento de moldes de fundição à base de silicone. As matérias-primas são injetadas na cavidade do molde usando um frasco de sino a vácuo. Muitas vezes leva cerca de 30 a 40 minutos para endurecer o elenco resultante para dar uma duplicação precisa do protótipo.

a fundição a vácuo é compatível com uma ampla gama de materiais, variando de transparente a OPACO. Além disso, os fabricantes podem reutilizar o molde de silicone para produzir até 25 protótipos. Esse processo ajuda você a atualizar seu design rapidamente para ter o desenvolvimento de produtos e a produção em massa mais próximos.

benefícios de escolher a Fundição A Vácuo para o seu protótipo de plástico

Aqui estão algumas das principais razões para usar a fundição a vácuo para prototipagem rápida:

• ajuda fabricantes a fazer peças plásticas do protótipo da elevada precisão com detalhe fino.
• o molde de silicone pode recriar vários protótipos idênticos dentro de um curto período.
• é um processo ideal para fabricar peças com formas complexas.
• um material de molde adequado dará um protótipo com qualidade idêntica ao produto final pretendido.
• é compatível com uma vasta gama de materiais plásticos com rigidez, flexibilidade e textura variadas.

Impressão 3D

fabricação aditiva ou impressão 3D engloba várias tecnologias de fabricação. É uma das técnicas inovadoras que seguem a indústria 4.0 que transformam o mundo da Manufatura. Como mencionamos, a impressão 3D é um termo geral. Três dos métodos os mais populares para a fabricação plástica das peças do protótipo 3d são:

modelagem por deposição fundida(FDM)

a impressão FDM 3D é a forma mais popular de Impressão 3D usada na fabricação de protótipos de plástico. Este processo envolve o uso de extrusão para uma deposição camada por camada de materiais plásticos até que o produto final seja formado.

quando impressoras FDM de nível industrial são usadas, os fabricantes podem criar protótipos com maior resistência e resolução, dependendo dos materiais envolvidos. É igualmente um procedimento flexível, compatível com diversos materiais que incluem o PLA, O ABS, O Nylon, o PETG, o policarbonato, etc.

Stereolithography (SLA)

FDM emite filamentos, mas a impressão 3D SLA emprega materiais de resina plástica para criar peças plásticas de protótipo 3D. Envolve o uso de um laser de alta potência que ajuda a solidificar o modelo que vem usando uma cuba de resina. Os fabricantes usam esse método para vários fins de prototipagem, incluindo componentes dentários, médicos e gerais do consumidor.

sinterização seletiva a Laser (SLS)

a tecnologia SLS também utiliza um laser de alta potência. No entanto, ao contrário do SLA, ele sinteriza materiais em pó para formar um modelo 3d. Este processo caracteriza a qualidade da cópia que é superior a FDM. você encontrará as peças plásticas do protótipo criadas através deste método que é mais funcional e com umas resoluções mais altas. Eles são geralmente mais duráveis e flexíveis do que as impressões FDM.

Benefícios de Escolher a Impressão 3D de Seu Plástico Protótipo

Você irá desfrutar dos seguintes benefícios da utilização de impressão 3D para fazer o seu protótipos de plástico:

• a impressão 3D pode ajudar você a criar protótipos de plástico mais rapidamente, reduzindo o custo total do processo de fabricação.
• ele permite o upload direto de arquivos CAD em software de Impressora 3D e leitura eficaz pela máquina, permitindo um fluxo de trabalho mais suave.
• permite escolhas materiais flexíveis de modo que os fabricantes possam testar materiais diferentes ao fazer peças plásticas do protótipo.
• com a impressão 3D, você pode facilmente fazer alterações atualizando o arquivo CAD de um produto antes de enviá-lo para a impressora. Assim, o máximo de iterações possível pode ser feito para o design dentro de um tempo muito curto.Fabricantes com impressoras 3D normalmente podem criar protótipos a partir de projetos de produtos em 24 horas ou menos.

Usinagem CNC

a usinagem CNC oferece outro método viável e acelerado para a fabricação de protótipos de plástico. Esta tecnologia usa uma ampla gama de ferramentas para criar modelos 3D de seu design a partir de blocos sólidos de materiais. Criar um protótipo CNC de plástico envolve um processo subtrativo. Ou seja, os materiais estão sendo removidos do bloco sólido, ao contrário da impressão 3D, que é um processo aditivo. No entanto, isso não significa que os fabricantes não possam fazer protótipos de plástico com materiais diferentes.

as fresadoras digitais ajudam a tornar o processo mais eficaz. Os fabricantes garantem a automação adequada do processo com um computador disponível para direcionar a fresadora usando arquivos 3d carregados. Fazer protótipo de peças plásticas CNC não requer o uso de moldes. Portanto, é econômico e você só precisa de uma renderização CAD para iniciar a prototipagem de plástico CNC.

Benefícios de Escolher Usinagem CNC para o Seu Plástico Protótipo

usinagem CNC é uma das mais eficazes técnicas de prototipagem rápida, oferecendo as seguintes vantagens:

• Ele permite que você teste o ajuste, a forma e a função de protótipos de peças de plástico, sem produção de moldes para injeção de ferramentas.
• a usinagem CNC oferece maior potencial para tolerâncias apertadas, cortes e roscas e limitações de tamanho.
• esta técnica também permite a criação de vários acabamentos de superfície no protótipo, variando de polimento a pintura, revestimento em pó e muito mais.A usinagem CNC também fornece tempos de resposta rápidos, dependendo da complexidade do modelo de protótipo de plástico.
• permite a utilização de uma vasta gama de materiais, facilitando a escolha de um material para a sua fabricação.
• o protótipo resultante tende a ter suas propriedades mecânicas próximas à parte injetada, com o resultado variando com base na aparência e na funcionalidade desejada.

Moldagem Por Injeção

quando você precisa de um método de fabricação de protótipo de plástico para execuções limitadas de produção de protótipos, você deve escolher moldagem por injeção de plástico. Embora a moldagem por injeção seja popular para a produção em massa, ela também oferece um meio valioso de produzir protótipos de plástico. A técnica envolve a criação de uma matriz de metal. Em seguida, o fabricante envia a resina plástica para um barril aquecido, onde é misturada e injetada com força na matriz de metal.

a etapa final é o resfriamento rápido do plástico em um componente sólido. O resultado é um protótipo com excelentes propriedades mecânicas e um acabamento superficial de alta qualidade. É compatível com as opções populares do material plástico como o ABS, o polietileno, o policarbonato, o Nylon, os quadris, etc. A moldagem por injeção de plástico protótipo estabelece a base para os moldes subsequentes que você precisa para execuções completas de produção. Muitas indústrias aproveitam esse método, incluindo indústrias automobilísticas, eletrônicas, médicas e de embalagens.

Benefícios de Escolher a Moldagem por Injeção para a Sua Plástico Protótipo

Protótipo de moldagem por injeção de plástico oferece as seguintes vantagens:

• Ele permite a rápida e custo-eficaz de testes de conceitos de produtos, sem comprometer a qualidade.
• a moldagem por injeção ajuda a obter insights rápidos sobre as capacidades operacionais dos protótipos de plástico, criando uma replicação quase perfeita dos produtos finais na vida real.
• este método pode ajudar a fabricar peças complexas que variam em forma e peso.
• a moldagem por injeção de plástico é ideal para indústrias que precisam de testes e certificações consideráveis, como o setor médico.
• é o método mais eficaz para execuções mínimas de produção.

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considerações – chave para prototipagem rápida de plástico

é vital que os designers escolham métodos de prototipagem de plástico mais adequados para suas aplicações. Protótipos têm diferentes qualidades necessárias. Embora você possa ter uma semelhança aproximada de protótipos e peças de produção nos estágios iniciais, eles devem corresponder de perto quando o desenvolvimento se aproximar do lançamento.

assim, seria melhor considerar alguns fatores antes de escolher um método de fabricação de protótipo de plástico. Estes incluem:

1. Objetivo do protótipo de plástico

a aplicação do seu protótipo deve ser sua primeira consideração. Protótipos de plástico são usados em várias indústrias e por diferentes razões. Seu protótipo pode ser para testes não funcionais para marketing ou vendas. Por outro lado, você pode precisar do protótipo para testes funcionais com consumidores em potencial. Você deve escolher um método que produza peças de protótipo com cores exatas, geometria e acabamento superficial do produto final pretendido.

2. Formulário

seu design inclui tolerâncias apertadas ou recursos internos complexos? A resposta a esta pergunta irá ajudá-lo a escolher a técnica de prototipagem correta para o seu protótipo. Algumas opções de fabricação são limitadas quando se trata da geometria dos projetos. Alguns deles podem exigir design de alto nível para otimização de fabricação (DfM) antes de serem econômicos ou econômicos. As tecnologias que podem cumprir eficazmente com a geometria pretendida de sua peça plástica são as melhores escolhas.

3. Volume & custo

o tamanho e o volume da peça estão intimamente relacionados ao custo final do processo. O volume total do protótipo que você deseja produzir desempenha um papel importante em ajudá-lo a escolher a técnica de prototipagem certa. Alguns processos podem ter custos frontais mais altos para Configurações e ferramentas enquanto produzem peças baratas. Em contraste, outros processos podem ter baixos custos de inicialização, mas aumentaram os custos de peças devido a menor automação, tempos de ciclo mais lentos e custos de mão-de-obra. Mesmo com volumes aumentados, os custos de tais processos reduzem apenas marginalmente.

4. Lead Time

a rapidez com que você precisa do protótipo também afetará sua escolha de técnica. Alguns métodos de prototipagem usam ferramentas sofisticadas acopladas à automação para criar protótipos em 24 horas. No entanto, Ferramentas e configurações para alguns métodos podem aumentar os prazos de entrega em até semanas. Se você precisar de testes feitos muito rapidamente, você deve escolher métodos que produzam peças rapidamente.

5. Material

seu protótipo precisará ser submetido a tensões ou tensões específicas? Você precisa equilibrar o custo com os requisitos estéticos e funcionais do seu protótipo antes de selecionar o material ideal. Compare suas características de Aplicação ideais com as técnicas de prototipagem de plástico disponíveis antes de fazer uma escolha.

Qual é o custo do protótipo de plástico?

vários fatores afetam o custo dos protótipos de plástico. Esses fatores incluem materiais usados, a complexidade da peça e a técnica de fabricação de protótipos de plástico usada. No entanto, a impressão 3D é geralmente menos cara do que a usinagem CNC. A moldagem por injeção é um pouco mais cara do que os processos inicialmente mencionados devido aos custos de moagem do molde.

os baixos custos fixos da impressão 3D garantem economias de escala zero. Ou seja, a primeira cópia tem o mesmo custo que a última. Os custos fixos da usinagem CNC também são baixos, com o custo total subindo a uma taxa constante. Portanto, você esperaria que o custo de cada peça fosse um pouco maior do que as peças semelhantes produzidas com impressão 3D.

para o custo de moldagem por injeção de plástico protótipo, é relativamente alto para as primeiras peças. No entanto, o preço diminui à medida que o volume aumenta. É claro que o custo do protótipo de plástico é relativo e depende em grande parte do método usado e do volume necessário.

Plástico Técnicas de Prototipagem	Custo
a Impressão 3D	Barato
Usinagem CNC	Baixo, mas maior do que a impressão 3D
Moldagem por Injeção	Caros, mas, dependendo do volume

Conclusão

Plástico prototipagem é um meio eficaz de assegurar a qualidade dos resultados de seu processo de fabricação. No entanto, o sucesso do seu protótipo de plástico dependerá da sua compreensão das tecnologias de prototipagem disponíveis e da seleção da mais eficaz para a sua aplicação. Agora que você sabe mais sobre o desenvolvimento de protótipos de plástico, é hora de obter uma vantagem competitiva escolhendo o parceiro de fabricação certo.

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