Литье пластмассовых изделий
РФ 8-800 200-6502
Бесплатный звонок по России
Москва +7 (495) 123-3043
Работает с 8.00 до 20.00

Прототипирование изделий

Изготовление опытного образца, повторяющего форму и свойства будущего изделия – один из ключевых этапов в создании разных устройств, деталей и механизмов. Прототипирование позволяет проверить разные свойства: прочность, вес, герметичность, качество поверхностей, дизайн, собираемость и многое другое. Практически всегда по результатам исследования прототипа в конструкцию изделия вносятся изменения, улучшающие его эксплуатационные свойства.

Технологии

  • Изготовленные вручную макеты.

Наиболее быстрый и бюджетный способ. В этом случае для прототипирования изделий применяют пластилин, полимерную глину или другой материал, легко изменяющий форму. Основной недостаток макетов – невозможность оценить многие важные характеристики будущего изделия. Тем не менее метод широко применяется для общей оценки дизайна и эргономики.

  • Фрезерование.

Достаточно сложный и дорогостоящий способ, популярный благодаря возможности получить прототип, максимально близкий к серийному изделию. Фрезерование позволяет проверить сопротивляемость детали или узла механическим воздействиям, а также убедиться в собираемости. Важно помнить, что фрезеровке поддаются только твердые материалы.

  • Литье.

Предусматривает использование специальных форм из силикона или мягкого металла. Литье в силиконовые формы дешевле, однако позволяет изготовить ограниченное количество деталей – как правило, не больше 10–20. Точное количество зависит в основном от сложности геометрии и наличия острых углов. Прототипирование изделий с помощью металлических форм дороже и требует длительных фрезерных работ. Главное преимущество – долговечность.

  • Лазерное спекание.

Если перечисленные выше способы предназначены преимущественно для получения общего представления о будущем изделии, то спекание лазером предоставляет гораздо больше информации. В случае со сложными изделиями появляется возможность оценить собираемость, а также (с известной степенью приближения) прочность конструкции. Прототипы, изготовленные методом лазерного спекания, не требуют сложной обработки и могут окрашиваться. В качестве сырья может использоваться прозрачный полимер.

  • Трехмерная печать FDM.

3D-печать – сравнительно новый способ, при котором изделие получают методом послойного наплавления материала. В качестве сырья здесь используются специальные нити или прутки, изготовленные из термопластиков. Процесс напоминает работу обрабатывающего центра с ЧПУ с той лишь разницей, что в случае с печатью материал не удаляется, а добавляется. Способ сравнительно дешев и быстр.

Как и лазерное спекание, трехмерная печать предусматривает аддитивное производство. Метод позволяет уменьшить объем производственных отходов, сокращая тем самым общие расходы материала. Аддитивные технологии пригодны для прототипирования изделий сложных форм, недоступных для литья и штамповки. Наконец, способ позволяет быстро воссоздавать физические объекты без использования традиционных чертежей и габаритных моделей. Стоимость оборудования для трехмерной печати неуклонно снижается, а точность операций возрастает.

Этапы создания 3D-прототипа

Первый шаг предусматривает изготовление трехмерной модели. Для этого используются специальные программные среды, позволяющие не только быстро создавать детали, но и передавать координаты на оборудование для печати без сложной обработки. Прототипирование изделий возможно даже в случае, если 3D-принтер находится в другой стране. Все, что нужно для передачи данных, – доступ к интернету.

Созданная деталь экспортируется в STL-формат, после чего генерируется G-код – особый язык программирования, поддерживаемый оборудованием для трехмерной печати. Код содержит команды на перемещение рабочих органов с необходимой скоростью, выполнение типовых последовательностей, а также управляет рабочими плоскостями, координатными системами и настройками оборудования.

Принтер формирует деталь послойно путем многократных прохождений рабочей головки над поверхностью объекта. Для поворота заготовки используется платформа, управляемая высокоточным приводом. В начале работы она располагается в верхнем положении, позволяя головке формировать нижний слой объекта. После того, как операция завершена, платформа опускается на толщину одного слоя, и процесс повторяется заново – до тех пор, пока деталь не будет изготовлена.

Один из наиболее важных факторов при печати – качество разрешения. Этот параметр представляет собой минимальную высоту слоя материала, доступную для печати. Чем выше разрешение, тем тоньше получается слой, а значит, повышается и детализация. Несмотря на все достоинства высокого разрешения, печать с такой точностью занимает больше времени, что не всегда оправдано. Факторы, влияющие на уровень детализации:

  • технология, используемая в конкретной модели принтера;
  • качество печатающего механизма;
  • материал, используемый для печати;
  • настройки программного обеспечения.

Печать некоторых деталей сложной формы может потребовать создания поддерживающих конструкций, препятствующих опрокидыванию объекта. Такие элементы удаляются на заключительном этапе производства.

Где применяется трехмерное прототипирование изделий?

Автомобилестроение

В этой отрасли с помощью трехмерной печати получают прототипы сложных деталей, изготовление которых традиционными способами экономически неоправданно. Трехмерная печать применяется для создания функциональных макетов, позволяющих протестировать реальные характеристики будущей детали. Также 3D-прототипирование востребовано в производстве концепт-моделей – в первую очередь, сложных салонных деталей, органов управления, кузовных элементов и других деталей, к эргономичности и дизайну которых предъявляются повышенные требования.

Авиационно-космическая промышленность

Технологии трехмерной печати используются в самолето- и ракетостроении при создании как прототипов, так и готовых изделий. Аддитивные технологии дают возможность изготавливать макеты и детали сложной формы, в частности, форсунки турбовинтовых двигателей и турбинные лопатки.

Медицина

Трехмерная печать – одно из наиболее перспективных направлений биоинженерии. Аддитивный метод идеально подходит для производства прототипов и рабочих моделей обычных и бионических протезов, внутренних органов, костных имплантов. Растущая популярность трехмерной печати в медицине обусловлена исключительно высокими требованиями к форме деталей, а также необходимостью подгонки к анатомическим особенностям конкретного пациента.

Приборостроение

Трехмерная печать позволяет многократно сократить и удешевить стадию прототипирования приборов разного назначения: от измерительной техники до коммутационного оборудования. Метод подходит для создания функциональных прототипов из современных инженерных пластиков (ABS, поликарбоната, полиамида и других). Изделия, полученные таким способом, могут отдавать на тестирование фокус-группам для всесторонних проверок в реальных условиях.

Сделайте заказ

Поля отмеченные (*) обязательны для заполнения.
Отзывы
  • компания "Циркон"
    Сухов Валерий компания "Циркон"

    Мы у вас заказываем изготовление пластиковых корпусов медицинского оборудования с 2010 года. Нравится, что не подводите со ср...

  • АО "Юдис"
    Вихляев А.П. АО "Юдис"

    Давно с вами работаем и качество ваших услуг всегда на хорошем уровне. Не бывает просрочек никогда, насчет качества изделий т...

Читать все...

Если у вас еще остались вопросы – позвоните нам по телефону 8-800 200-6502 или оформите заказ Наши менеджеры Вам обязательно помогут
Заказать бесплатный звонок
Поля отмеченные (*) обязательны для заполнения
Наш менеджер свяжется с Вами в течение 15 минут.
Заявка успешно отправлена

В ближайшее время с Вами свяжется наш менеджер

Закрыть