Da Boyan, occasionalmente ci dedichiamo alla prototipazione rapida, anche se non è il nostro core business. Abbiamo partner abituali che gestiscono questo aspetto, risparmiando ai nostri clienti il tempo di trovare fornitori adatti di stampa 3D e garantendo un servizio più rapido e affidabile.
Gli scopi principali della stampa 3D nel nostro contesto includono:
1. Verifica del progetto e conferma della funzionalità:
Prima di iniziare la produzione di stampi, utilizziamo la stampa 3D per confermare che il progetto è privo di errori e soddisfa i requisiti funzionali previsti. Questo costituisce la maggior parte del nostro lavoro di stampa 3D, che serve principalmente come controllo finale prima dell'inizio della fabbricazione dello stampo.
Esempio 1
È un connettore in plastica progettato per unire due profili di alluminio. Incorpora un meccanismo a scatto, il che significa che sarà sottoposto a una notevole forza di compressione durante l'assemblaggio. Per questo motivo, abbiamo scelto di stampare questo campione utilizzando un materiale in nylon, grazie alla sua maggiore resistenza rispetto ad altre materie plastiche.
Tuttavia, la resilienza dell'incastro a scatto è in qualche modo inferiore a quella del nylon autentico. Ciò nonostante, soddisfa comunque le nostre aspettative e i nostri requisiti.
Esempio 2
In questo esempio, possiamo assemblare i vari componenti e testare l'aderenza o l'allentamento, oltre a verificare che l'innesto a scatto funzioni come previsto.
2. Prototipi di presentazione:
Utilizziamo i prototipi stampati in 3D per dimostrazioni interne ed esterne, per esplorare ulteriormente i potenziali miglioramenti o valutare se continuare o terminare un progetto. Dopo la stampa, il proseguimento del progetto rimane incerto.
3. Produzione di piccoli lotti:
In genere da 50 a 150 pezzi, questo approccio verifica la ricettività del mercato risparmiando sui costi degli stampi. È fondamentale valutare se l'investimento è conveniente, poiché può rivaleggiare con i costi di produzione degli stampi. La differenza fondamentale sta nel ciclo di produzione significativamente più breve. Inoltre, la scelta del materiale, che tiene conto delle proprietà meccaniche e della durata, è fondamentale. Se la resina fotopolimerica standard non è sempre adatta, materiali come il nylon sono più comuni, anche se la loro varietà è limitata e il loro costo è più elevato.
4. Utilizzo come strumento di ispezione:
I prodotti stampati con resina fotopolimerica possono raggiungere una precisione di +/- 0,1~0,2 mm, rendendoli adatti all'uso come maschere di ispezione. Questo approccio consente di verificare superfici tridimensionali complesse rispetto ai progetti iniziali. Inoltre, il costo della stampa 3D di questi strumenti è notevolmente inferiore a quello della lavorazione CNC. Ciò significa che possono essere utilizzati efficacemente come strumenti di ispezione con una precisione leggermente inferiore e una durata di vita più breve, ma a un costo molto più basso.
Esempio 3
In questo esempio, utilizziamo un campione stampato in 3D per verificare se il profilo tridimensionale dei pezzi stampati a iniezione corrisponde alla curvatura di progetto prevista. Dobbiamo prima progettare la forma di questa dima di ispezione, che viene reverse-engineered in base alla superficie curva 3D del prodotto.
Dopo aver realizzato il prodotto in plastica, lo montiamo sulla dima, usando le mani per misurare l'aderenza e controllando visivamente che il contorno sia perfettamente allineato.
In sintesi, la stampa 3D svolge un ruolo versatile nella prototipazione rapida, dalla verifica dei progetti ai test di mercato. Grazie alla collaborazione con i nostri partner professionisti, offriamo ai nostri clienti soluzioni di stampa 3D complete ed efficienti.
5. Strutture di supporto per la correzione delle deformazioni:.
I prodotti in plastica possono talvolta deformarsi o deformarsi. Una soluzione comune è quella di utilizzare strutture di supporto all'interno del prodotto subito dopo lo stampaggio a iniezione per contrastare la deformazione. Una volta rimossi i supporti, il prodotto può raggiungere uno stato omogeneo.
Queste strutture di supporto devono essere progettate con una forma curva tridimensionale per adattarsi bene alle pareti laterali del prodotto, evitando contatti puntuali localizzati che potrebbero lasciare segni. I metodi convenzionali di lavorazione CNC per tali design sarebbero costosi, ma l'utilizzo della stampa 3D riduce significativamente il costo.
Esempio 4
Ad esempio, nel prodotto in plastica raffigurato di seguito, la parete laterale di un lato si deforma dopo lo stampaggio a iniezione, mentre l'altro lato rimane piatto. Considerando ciò, abbiamo progettato una struttura di supporto per dare forma efficacemente al prodotto.
I materiali che utilizziamo per la stampa 3D
In realtà, sebbene esistano numerosi materiali per la prototipazione rapida e la stampa 3D, molti di essi sono poco diffusi o piuttosto costosi. Pertanto, considerando i costi e la disponibilità, attualmente utilizziamo solo i seguenti quattro tipi di materiali:
1. Resina fotopolimerica: Questo è un materiale per stampa 3D ampiamente utilizzato, preferito per le sue prestazioni complessive equilibrate. I pezzi stampati con resina fotopolimerica hanno una superficie liscia, una resistenza discreta e una moderata resistenza al calore, il tutto a un costo relativamente basso. Tuttavia, presenta degli svantaggi: potrebbe non essere abbastanza resistente sotto carico continuo, può deformarsi sotto stress prolungato e potrebbe scolorirsi nel tempo.
2. Nylon: Noto per la sua maggiore resistenza, che secondo quanto riportato raggiunge il 60-80% di quella del nylon stampato a iniezione. Tuttavia, la resistenza effettiva può variare a seconda delle condizioni di ciascuna fabbrica, come le attrezzature utilizzate, i materiali di produzione e i processi di fabbricazione. Il nylon ha una superficie percettibilmente texturizzata con grani e linee visibili, ed è anche un po' più costoso.
3. PMMA (Acrilico): Utilizzato principalmente per parti che richiedono trasparenza. Tuttavia, la sua trasparenza non è elevata come quella delle parti trasparenti stampate a iniezione, con una certa irregolarità superficiale e un aspetto opaco.
4. Silicone, TPU e altri materiali in gomma morbida: Questi materiali sono molto pratici, fornendo soluzioni di prototipazione rapida per prodotti in gomma morbida. Emulano le proprietà dei materiali in gomma morbida tradizionali in una certa misura e sono adatti per applicazioni che richiedono morbidezza ed elasticità.
Nel complesso, la nostra selezione di materiali per stampa 3D mira a bilanciare prestazioni, costo e versatilità nell'applicazione. Scegliendo con cura materiali adatti a esigenze specifiche, possiamo soddisfare efficacemente le richieste dei nostri clienti nella prototipazione rapida e nella produzione in piccoli lotti.
Una tabella completa delle tecnologie e dei materiali per la prototipazione rapida
Con il rapido avanzamento delle tecnologie di prototipazione (inclusa la stampa 3D e altre) e la sempre crescente varietà di materiali disponibili, spesso non è necessario avere una comprensione approfondita di ciascuno. Una conoscenza generale è di solito sufficiente.
Per fornire un riferimento più conciso e chiaro, abbiamo compilato una tabella che elenca i processi di prototipazione rapida più comuni oggi disponibili sul mercato, insieme ai materiali corrispondenti e alle forme di questi materiali. In questo modo, i nostri clienti e partner possono accedere rapidamente alle informazioni essenziali e prendere decisioni più efficaci in base alle loro esigenze specifiche.
| Tecnologia di prototipazione rapida | Materiali corrispondenti (solo plastica) | Forma del materiale |
|---|---|---|
| Modellazione a deposizione fusa (FDM) | PLA, ABS, PETG, TPU, ecc. | Filamento |
| Stereolitografia (SLA) | Resina fotopolimerica | Resina liquida |
| Sinterizzazione laser selettiva (SLS) | Nylon, polistirolo | Polvere |
| Elaborazione digitale della luce (DLP) | Resina fotopolimerica | Resina liquida |
| Modellazione a deposizione fusa (FDM) | PLA, ABS, PETG, TPU, ecc. | Filamento |
| Stampa PolyJet | Varie resine fotopolimeriche (flessibili e rigide) | Resina liquida |
| Stampa 3D con letto di polvere e testina a getto d'inchiostro | Polvere di metallo, polvere di plastica (incluso PMMA), polvere di ceramica | Polvere |
| Binder Jetting (per le materie plastiche) | Acrilico, nylon | Polvere |
| Lavorazione CNC (per la prototipazione) | ABS, Policarbonato, Acrilico, Nylon | Blocco solido |
| Colata sotto vuoto | Resina poliuretanica (che imita varie materie plastiche) | Resina liquida |
Sintesi
In sintesi, sebbene la prototipazione rapida non sia la nostra attività principale, siamo in grado di fornire questi servizi attraverso i nostri fornitori di fiducia. Questo articolo ha delineato i materiali chiave disponibili e offerto esempi per una rapida comprensione. Se hai bisogno di questi servizi, non esitare a contattarci.
Domande frequenti
È possibile utilizzare i formati di file STL, STEP o X_T. È possibile utilizzare anche altri formati, ma la conversione in questi formati è solitamente più sicura.
In genere, è compreso tra $0,1-0,15 al grammo. Più piccolo è il prodotto, più alto è il prezzo unitario.
Esistono molti tipi di nylon per la stampa 3D, compresi quelli con e senza fibra di vetro. Il primo è più costoso. In genere, il loro prezzo varia da $0,25-0,35 al grammo.
Come si è visto dai prezzi unitari menzionati in precedenza, il prezzo unitario della stampa 3D è più alto, ma non ci sono costi di investimento iniziali per lo stampo. In genere, il costo di 50-100 stampe 3D può raggiungere il costo di uno stampo. Inoltre, i materiali di stampa 3D sono spesso inferiori alle plastiche utilizzate nello stampaggio a iniezione.
I campioni realizzati in resina fotosensibile richiedono 1 giorno, mentre il nylon e altri materiali richiedono generalmente 1-3 giorni.
