Ikut saya: 
Mempelajari semua tentang prototaip pantas
Prototaip Pantas (RP) ialah istilah yang agak baharu yang hanya menerangkan proses penciptaan prototaip dengan pantas menggunakan proses pembuatan lanjutan, cuba menilai reka bentuk produk baharu secara visual dan berfungsi dan mengoptimumkan reka bentuk secara berterusan. Jurutera atau pereka bentuk mengubah idea-idea hebat menjadi model konseptual yang realistik yang mensimulasikan rupa dan gaya kerja produk akhir, dan menjalani beberapa siri pengesahan sebelum beralih kepada pengeluaran besar-besaran. Prototaip ialah versi asal produk akhir, yang digunakan untuk menilai reka bentuk, menguji teknik, menganalisis prinsip kerja produk, melaraskan reka bentuk, bahan, dimensi, bentuk, pemasangan, warna, kebolehkilangan dan kekuatan, mengelakkan potensi perangkap tepat pada masanya dan meningkatkan kualiti produk akhir. Artikel ini meneroka tujuh kaedah prototaip yang popular pada masa ini dan membandingkan ciri-ciri bahan bahagian yang dihasilkan oleh pelbagai proses. Di samping itu, faktor utama yang mesti dipertimbangkan dalam pelbagai proses pembuatan diringkaskan. Tujuannya adalah untuk membantu pereka bentuk memilih proses pembuatan prototaip terbaik.
Definisi prototaip pantas
Prototaip pantas ialah proses menghasilkan model secepat mungkin untuk mensimulasikan produk akhir. Terdapat berpuluh-puluh kaedah pembuatan yang boleh membuat prototaip, yang paling mengagumkan adalah pembuatan aditif, iaitu percetakan 3D. Walau bagaimanapun, pemesinan CNC pembuatan tolak tradisional juga boleh menghasilkan prototaip berkualiti tinggi. Percetakan 3D dan prototaip pantas sesuai dengan sempurna, membolehkan pembuatan bahagian dengan bentuk geometri yang hampir tidak terhad, hanya memerlukan satu pencetak dan tiada alat lain. Percetakan 3D boleh menghasilkan bahagian dengan sifat mekanikal yang hampir sama dengan pelbagai bahan yang dihasilkan menggunakan kaedah pembuatan tradisional.
7 jenis proses pembuatan prototaip
Proses | Dinamakan | DESCRIPTION | TAMAT | CONTOH BAHAN |
Stereolitografi | SLA | Polimer fotosensitif yang disembuhkan dengan laser | Julat lapisan tambahan biasa ialah 0.002-0.006 inci (0.051-0.152 mm) | Seperti termoplastik |
Pencucian Laser Selektif | SLS | Serbuk tersinter laser | Lapisan aditif biasa adalah sekitar 0.004 inci (0.102 mm) | Seperti nilon dan TPU |
Pensinteran Laser Logam Langsung | DMLS | Serbuk Logam Tersinter Laser | Julat lapisan tambahan biasa ialah 0.0008-0.0012 inci (0.020-0.030 mm) | Seperti keluli tahan karat, titanium, kromium, aluminium, dan bahan logam aloi besi nikel kromium |
Pemodelan Pemendapan Bersatu | FDM | Penyemperitan bercantum | Julat lapisan tambahan biasa ialah 0.005-0.013 inci (0.127-0.330 mm) | Seperti ABS、PC、PC/ABS、PPSU dan plastik lain |
PolyJet | PJET | Polimer Fotosensitif Jet Sembuh UV | Julat lapisan tambahan biasa ialah 0.0006-0.0012 inci (0.015-0.030 mm) | Seperti PMMA, polimer fotosensitif elastik |
CNC Machining | CNC | Gunakan mesin pengilangan CNC dan pelarik untuk mengeluarkan bahan berlebihan | Keluarkan bahan berlebihan (licin) | Kebanyakan plastik dan logam gred kejuruteraan, mempunyai beratus-ratus bahan |
Pemutus Vakum | VC | Gunakan acuan silikon untuk membuat bahagian plastik replika | Licin atau dengan tekstur yang dipilih | Termoplastik gred kejuruteraan |
Kebaikan dan keburukan kaedah pembuatan yang berbeza
SLA
SLA : SLA ialah kaedah pembuatan bahan tambahan tertua, paling popular dan paling kos efektif, dan ia merupakan kaedah percetakan 3D pertama yang digunakan dalam perdagangan. Ia merupakan proses menggunakan laser ultraviolet yang dikawal komputer untuk mengawet resin polimer fotosensitif cecair lapisan demi lapisan, dan mengulangi proses tersebut untuk mengeluarkan bahagian. Keratan rentas lapisan demi lapisan diperoleh daripada fail reka bentuk CAD (format .stl). Perlu diingatkan bahawa fail CAD dalam format .stl telah menjadi bahasa komputer lalai untuk kebanyakan pencetak 3D.
Kelebihan: Berbanding dengan proses aditif lain, SLA boleh menghasilkan prototaip dan bahagian berkualiti tinggi dengan bentuk geometri yang kompleks. SLA pantas, berkos rendah dan bahagian yang dihasilkan mempunyai kemasan permukaan yang sangat baik dan perincian optimum, mengekalkan toleransi yang ketat. Terdapat pelbagai pustaka bahan yang boleh dipilih, seperti sifat optik, mekanikal dan terma, untuk dipadankan dengan termoplastik standard, kejuruteraan dan perindustrian. Prototaip SLA biasanya digunakan untuk pembuatan prototaip perubatan, juga untuk model induk tuangan vakum.
Kelemahan: Prototaip pembuatan SLA selalunya mempunyai kekuatan yang tidak mencukupi dan tidak sesuai untuk diuji dalam situasi yang ekstrem. Di samping itu, sinaran ultraungu menjadi lemah dari semasa ke semasa dalam persekitaran lembap.
SLS
SLS: SLS ialah teknologi percetakan 3D untuk pembuatan prototaip logam dan plastik. Ia merupakan proses mencipta prototaip lapisan demi lapisan menggunakan bahan pemanasan laser berkuasa tinggi yang dikawal komputer dan serbuk sintering, seperti serbuk nilon atau TPU elastik yang serupa dengan plastik gred kejuruteraan. Teknologi SLS boleh dikesan kembali ke tahun 1980-an, dan telah dipatenkan oleh Carl Deckard. Sama seperti banyak proses percetakan 3D yang lain, ia boleh mengeluarkan bahagian dengan bentuk geometri yang kompleks, termasuk ciri dalaman, potongan bawah, dinding nipis, dsb., seperti bahagian dengan struktur kekisi dalaman yang sukar dicapai oleh pemesinan CNC.
Kelebihan: Berbanding dengan SLA, bahagian SLS lebih tepat dan tahan lama, serta sesuai untuk beberapa ujian fungsi.
Kelemahan: Permukaan bahagian SLS mempunyai tekstur berbutir atau berpasir, kekurangan perincian halus, dan sangat kasar. Pemprosesan sekunder diperlukan untuk mencapai hasil estetik, dan bahan yang tersedia adalah terhad.
DMLS
DMLS: DMLS ialah teknologi percetakan 3D untuk pembuatan prototaip logam dan bahagian kegunaan akhir, mengimpal serbuk lapisan demi lapisan sehingga bahagian tersebut siap. Bahagian DMLS boleh dibuat daripada kebanyakan bahan aloi, dan sudah tentu, bahan yang sama seperti bahagian akhir boleh dipilih untuk menghasilkan prototaip kekuatan penuh dan berfungsi.
Kelebihan: DMLS boleh mengeluarkan prototaip logam (biasanya ketumpatan 97%) untuk ujian fungsian dan boleh mengeluarkan ciri atau saluran dalaman yang tidak dapat dicapai melalui proses tradisional. Sifat mekanikal bahagian DMLS pada asasnya konsisten dengan ciri-ciri mekanikal bahagian pembuatan tradisional.
Kelemahan: Permukaan bahagian DMLS kasar dan memerlukan rawatan pasca yang mahal. Jika DMLS digunakan untuk mengeluarkan berbilang bahagian logam, kosnya boleh menjadi tinggi.
FDM
FDM: Dalam proses pengacuan pemendapan leburan (FDM), bahan termoplastik (seperti ABS, polikarbonat atau campuran ABS/polikarbonat) dicairkan dalam muncung yang dipanaskan oleh pencetak, dan kemudian muncung bergerak di sepanjang laluan yang ditetapkan, meletakkan bahan resin cecair lapisan demi lapisan, menghasilkan prototaip dari bawah ke atas.
Kelebihan: FDM boleh memilih daripada bahan termoplastik tulen, menghasilkan komponen yang berkos rendah dan teguh, serta mampu melakukan beberapa ujian fungsi. Sudah tentu, proses ini juga boleh menghasilkan bahagian dengan struktur yang kompleks. Teknologi FDM mudah digunakan, menampung pelbagai jenis dan warna plastik dalam pembuatan satu bahagian, dan selamat, bersih dan cukup bebas pencemaran.
Kelemahan: Bahagian FDM selalunya mempunyai beberapa lubang, kekuatan yang tidak sekata, kemasan permukaan yang lemah, dan tanda riak yang jelas. Berbanding dengan SLA atau SLS, FDM tidak cekap.
SLM
SLM: SLM ialah teknologi yang menggunakan laser berkuasa tinggi untuk mencairkan dan menggabungkan serbuk logam bagi menghasilkan prototaip atau bahagian. Serbuk logam biasa termasuk aloi titanium, keluli tahan karat, aluminium dan kobalt kromium, yang boleh digunakan untuk mengeluarkan bahagian logam jitu dengan kekuatan, ketahanan dan kerumitan yang tinggi.
Kelebihan: Bahagian jitu yang dikeluarkan oleh SLM digunakan secara meluas dalam industri seperti aeroangkasa, automotif, pertahanan negara dan rawatan perubatan.
Keburukan : Alat ganti atau prototaip buatan SLM boleh mahal dan perlu dikawal oleh jurumesin yang mahir.
POLIJET
POLYJET: PolyJet menggunakan kepala cetak untuk menyembur resin polimer fotosensitif lapisan demi lapisan, dan menggunakan bahan yang boleh dikeringkan UV untuk membina prototaip atau bahagian. Lapisan resin yang disembur melalui proses ini boleh menjadi sangat nipis dan boleh menghasilkan bahagian dengan permukaan licin. Kepala cetak boleh disembur dengan bahan yang berbeza, membolehkan pembinaan prototaip berbilang bahan.
Kelebihan: Polyjet berpatutan dan boleh digunakan untuk mengeluarkan bahagian fleksibel dengan struktur kompleks, serta untuk membuat prototaip bahagian acuan yang dibalut menggunakan bahan fleksibel dan tegar.
Kelemahan: Bahagian polijet tidak cukup kuat untuk ujian fungsian dan mungkin bertukar menjadi kuning selepas terdedah kepada cahaya dalam jangka masa yang lama.
Pemesinan CNC: Pemotong berputar bersama laluan yang ditetapkan untuk memotong blok pepejal (atau bar) plastik atau logam, membuang bahan berlebihan untuk menghasilkan bahagian atau prototaip, yang merupakan proses pengurangan bahan. Berbanding dengan bahan tambahan, bahagian mesin CNC mempunyai kekuatan dan kemasan permukaan yang sangat baik, dan agak lengkap. Pelbagai bahan yang dipilih adalah sangat luas, dengan beribu-ribu jenis, yang boleh menghasilkan bahagian CNC dengan pelbagai fungsi, seperti kekuatan tegangan, rintangan hentaman, suhu ubah bentuk haba, rintangan kimia dan biokeserasian. Toleransi yang baik sesuai untuk pemasangan dan ujian fungsian.
Kelebihan: Bahagian CNC mempunyai kemasan permukaan yang baik dan toleransi yang ketat, dan pelbagai termoplastik dan logam gred kejuruteraan boleh dipilih. Berbanding dengan percetakan 3D, prototaip boleh dihantar dalam masa 24 jam bergantung pada kerumitan bahagian tersebut.
Kelemahan: Bagi sesetengah bahagian yang kompleks, pemesinan CNC mungkin mempunyai beberapa batasan. Contohnya, sangat sukar untuk memesin bahagian berdinding nipis berongga, dan kadangkala perlu dibalikkan dan dipasangkan bahan kerja dengan lekapan tersuai. Oleh itu, untuk bahagian pemesinan dengan bentuk geometri yang kompleks, kos pemesinan CNC agak tinggi.
Tuangan Vakum: Secara tepatnya, tuangan vakum ialah proses untuk mengeluarkan bahagian-bahagian dalam kelompok kecil. Proses penyahbuihan, pencampuran, pemanasan awal dan pengacuan bahan poliuretana yang dituang di bawah keadaan vakum, dan menjalankan proses pengacuan pengawetan sekunder selama 2-3 jam dalam kotak suhu malar pada 60 ℃ – 80 ℃.
Kelebihan: Replika yang dihasilkan melalui tuangan vakum boleh mencapai kekuatan dan kekerasan bahan mentah seperti ABS, dan juga boleh dilengkapi dengan warna mengikut keperluan. Proses replika vakum boleh menghasilkan kelompok kecil bahagian plastik dengan struktur kompleks dan ketebalan dinding seragam yang boleh memenuhi fungsi dan penampilan tertentu.
Kelemahan: Setiap acuan boleh menghasilkan sehingga 25 salinan (bergantung pada kerumitan acuan dan bahan tuangan); Jika bahagian-bahagian tersebut memerlukan kualiti tinggi (seperti struktur lutsinar atau kompleks), hanya 12 atau 10 replika sahaja yang boleh dibuat daripada satu acuan.
Berapakah kos prototaip pantas?
Soalan ini sukar dijawab. Prototaip pantas bergantung pada pelbagai faktor berbeza, dengan perbezaan kos yang ketara. Sebagai contoh, jika maklumat seperti teknologi pemprosesan, saiz, kuantiti, kemasan permukaan, kuantiti, bahan dan rawatan permukaan tidak pasti, adalah sukar untuk menilai kos untuk mengeluarkan prototaip, yang boleh berkisar antara puluhan dolar hingga beribu-ribu ringgit. Jika anda telah menyelesaikan reka bentuk projek prototaip, sila hubungi DDPROTOTYPE, pengeluar prototaip pesat terkemuka di China, untuk memberikan anda sebut harga percuma dan memberikan cadangan yang membina dan penyelesaian yang boleh dilaksanakan untuk reka bentuk anda secara percuma.
