Быстрое прототипирование (Rapid Prototyping) включает в себя ряд технологий, которые позволяют в кратчайшие сроки получить точный макет различных деталей, изделий или опытный образец для демонстрации полезных свойств предмета. Прототипирование позволяет провести маркетинговые исследования продукции еще на стадии ее разработки, оценить внешний вид и эргономику изделия, проверить собираемость всех элементов конструкции, выявить конструкторские ошибки и внести необходимые изменения до запуска производства.
На сегодняшний день без технологий быстрого прототипирования не обходится ни одна новая разработка. Создание прототипов используется в машиностроении, полиграфии, в электротехнической и электронной промышленности, но не ограничивается указанными областями.
Изготовление функциональных прототипов и образцов
Чаще всего прототипы делаются как первый этап при изготовлении опытно-промышленных или серийных партий пластиковых деталей. Здесь эти образцы выступают в качестве мастер-моделей для последующего вакуумного литья в силиконовые формы или по технологии RIM. И вот именно на стадии изготовления мастер-моделей закладывается основа качества будущей партии изделий. Ключевую роль здесь играют точность изготовленного прототипа и качество доводки его поверхностей. Таким образом, насколько тщательно была проведена доводка прототипа в соответствие требованиям заказчика, такой внешний вид изделия и будет получен. Трудоемкость здесь находится в прямой зависимости от требуемого качества. Желаете детали как из термопластавтомата, тогда потребуются время, тщательность и опыт модельщиков.
Промышленное прототипирование является одним из главных направлений деятельности компании Фолипласт. В работе мы ориентируемся на пожелания наших клиентов и опираемся на проверенные методики. Существует более 20-ти видов Rapid Prototyping, в том числе для металлов, воска, пластмасс и других материалов. За многолетнюю практику мы можем выделить из этого многообразия технологий наиболее подходящие для конкретных задач. Так, если необходим точный и особо качественный прототип, надо использовать SLA-технологию 3d-печати. Для простой отработки конструкции, проверки собираемости можно использовать более бюджетные технологии FDM или SLS. Конечно такая градация довольно условна, поскольку бывают моменты, когда применима не одна технология.
Каждый специалист нашей компании имеет большой опыт работы и блестящую квалификацию, что позволяет нам оказывать услуги неизменно качественно и быстро. 3D-прототипирование базируется на применении высоких технологий. Мы используем передовое современное оборудование, инновационные методики. Накопленный опыт в сочетании с эффективным производством обеспечивают выполнение заказов на высоком профессиональном уровне.
Мы предлагаем не только быстрое прототипирование изделий и деталей любой степени сложности с применением технологий 3d-печати, но и мелкосерийное производство пластиковых изделий.
Как осуществляется прототипирование изделий?
Наиболее современным методом создания прототипа является печать на 3D-принтере. По-сути, прототипирование изделий 3d-печатью представляет собой послойное построение физической конструкции на основе разработанной математической модели. Среди преимуществ технологии: наглядность, сокращение сроков подготовки производства, а также уменьшение затрат на конструирование и дизайн. Отметим, что если у вас уже есть образец детали, то наши специалисты могут использовать его в качестве мастер-модели при производстве силиконовой оснастки для метода вакуумного литья, который эффективен для получения небольших партий деталей, благодаря скорости и относительной простоте изготовления силиконовых форм.
Этапы прототипирования изделий
Rapid Prototyping включает в себя следующие стадии:- компьютерное моделирование, которое заключается в разработке виртуальной объемной модели в формате stl;
- затем следует отработка принятой технологии;
- собственно изготовление 3д-модели;
- финальная доводка требуемой фактуры видовых поверхностей.
3. Пример готовой детали корпуса.
Применяемые технологии 3d-печати
Зачастую вместо более правильного и точного термина Rapid Prototyping (Быстрое прототипирование) употребляют понятие 3d-печать. На сегодняшний день существует большое количество технологий объемной печати, но во всех заложен один и тот же принцип послойного наращивания. Ниже приведены описания основных технологий 3д-печати, получившие самое широкое распространение.SLA - Stereo Lithography Apparatus, стереолитография
SLA - это лазерное прототипирование. Технология подразумевает использование в качестве модельного материала специального фотополимера – светочувствительной смолы. Рабочим инструментом в данном процессе выступает ультрафиолетовый лазер, который последовательно переводит поперечные сечения модели на поверхность емкости со светочувствительной смолой. Жидкий пластик затвердевает только в том месте, где прошел лазерный луч. Затем новый жидкий слой наплывает на затвердевший слой, и новый контур намечается лазером. Процесс повторяется до завершения построения модели.
Стереолитография – наиболее распространенная RP-технология. Она охватывает практически все отрасли материального производства от медицины до тяжелого машиностроения. SLA-технология позволяет быстро и точно построить модель изделия практически любых размеров. Качество поверхностей зависит от шага построения. Современные машины обеспечивают шаг построения 0,1…0,025 мм. Стереолитография дает наилучший результат при создании мастер-моделей для последующего изготовления силиконовых форм и литья в них полимерных смол, а также ювелирных мастер-моделей.
SLS - Selective Laser Sintering, селективное лазерное спекание
Лазерное прототипирование применяется не только с жидкими основами. Метод SLS позволяет создавать копии на основе порошкообразных компонентов. Согласно этому процессу модели создаются за счет эффекта спекания при помощи энергии лазерного луча. В данном случае, в отличие от SLA-процесса, лазерный луч является не источником света, а источником тепла. Попадая на тонкий слой порошка, лазерный луч спекает его частицы и формирует твердую массу, в соответствие с геометрией детали. В качестве материалов используются полиамид, полистирол, песок и порошки некоторых металлов. Существенным преимуществом SLS-процесса является отсутствие так называемых поддержек при построении модели. В процессе SLA при построении нависающих элементов детали используются специальные поддержки, предохраняющие свежепостроенные тонкие слои создаваемой модели от обрушения.
В SLS-процессе в таких поддержках нет необходимости, поскольку построение ведется в однородной массе. После построения модель извлекается из массива порошка и очищается. Модели из полистирола предназначены для получения отливок методом "выжигаемых моделей". Наиболее популярным модельным материалом является порошковый полиамид. Этот материал применяется для создания макетов, масштабных копий, функциональных моделей, т. е. моделей способных выполнить свою функцию, как деталь машины или устройства. Например, детали облицовки салона автомобиля или декоративные элементы кузова.
FDM - Fused Deposition Modeling, моделирование методом наплавления
При FDM-процессе (послойном наложении расплавленной полимерной нити) термопластичный моделирующий материал, диаметр которого составляет 0,07 дюйма (1,78 мм), подаётся через экструзионную (выдавливающую) головку с контролируемой температурой, нагреваясь в ней до полужидкого состояния. Выдавливающая головка наносит материал с высокой точностью и очень тонкими слоями на неподвижное основание. Последующие слои также ложатся на предыдущие, солидифируются (отвердевают), соединяясь друг с другом. Главным недостатком метода является недостаточно гладкая поверхность создаваемой детали. Кроме того, при наложении расплавленного материала происходит некоторое оплавление предыдущего слоя. Здесь страдает точность соответствия с исходной моделью. Поэтому данный метод имеет ограничение на минимальный размер зазоров в создаваемом изделии.
Заказать услуги быстрого прототипирования можно в нашей компании с доставкой изделий в Москву, Санкт-Петербург, Казань, Самару, Новосибирск и другие города России.
Сделайте заявку по телефону 8 (800) 302-13-41.
Также вы можете оставить запрос в любой форме обратной связи на сайте, и с вами свяжутся в самое ближайшее время.
Точные цены на прототипы, а так же условия поставки и оплаты вам предоставят сотрудники компании Фолипласт.