Следуйте за мной на: 
Меры предосторожности при обработке функциональных прототипов с ЧПУ
Функциональный прототип — это образец продукта, модель, используемая для оценки конструкции, материалов, прочности, допусков, сборки, рабочего механизма, технологичности и являющаяся неотъемлемой частью процесса сборки, тестирования, пилотирования и исследования рынка. Функциональные прототипы могут изготавливаться с использованием различных методов обработки и материалов инженерного класса и заменять конечный продукт, позволяя проверять пригодность и функциональность в экстремальных условиях эксплуатации для улучшения конструкции.
1，Процесс изготовления функциональных прототипов
Поскольку функциональные прототипы используются только для тестирования и демонстрации, требуемое количество относительно невелико. Большинство прототипов изготавливаются партиями по 100 штук или меньше. Компании, занимающиеся прототипированием, как правило, не являются заводами массового производства и не ожидают от вас заказа миллиона деталей. Производственные процессы, предпочитаемые компаниями, изготавливающими функциональные прототипы (и занимающимися быстрым прототипированием) – обработка на станках с ЧПУ , 3D-печать, вакуумное литье, быстрое изготовление оснастки и ряд процедур обработки поверхности и т. д. – ориентированы на изготовление небольших партий прототипов в короткие сроки, чтобы помочь вам удовлетворить ваши потребности в проверке конструкции и исследовании рынка.
ЧПУ обработки.
Технология обработки на станках с ЧПУ идеально подходит для изготовления функциональных прототипов и является эффективным и экономически выгодным методом разработки прототипов и деталей на заказ. Желаемые структурные характеристики достигаются с помощью фрезерования, токарной обработки и т. д. Этот метод гарантирует превосходную прочность и отличное качество поверхности по сравнению с другими методами прототипирования. Широкий спектр материалов, доступных для обработки на станках с ЧПУ, включая сотни металлов и конструкционных пластмасс, позволяет еще больше расширить выбор материалов при создании функциональных прототипов. Кроме того, обработка на станках с ЧПУ позволяет оптимально контролировать допуски деталей прототипа. Также это лучший способ проверить работоспособность и функциональность конструкции прототипа. Прототипирование на станках с ЧПУ является хорошим вариантом, поскольку оно более оперативное по сравнению с другими методами.
3D печать
3D-печать — это один из процессов создания функциональных прототипов, и существует два типа услуг 3D-печати: стереолитография (SLA) и селективное лазерное спекание (SLS). Стереолитография (SLA) — наиболее часто используемый метод 3D-печати с использованием АБС-пластика и некоторых прозрачных материалов. Точно так же популярно стереолазерное спекание (SLS), в котором используются мощные и оптические лазеры для сплавления небольших слоев порошка. Создавая 3D-печатные функциональные прототипы, дизайнер или инженер может тестировать различные термопластические материалы в рабочей среде, чтобы увидеть, как функциональный прототип будет реагировать на различные нагрузки повседневного использования продукта. Обычным материалом для этого процесса является нейлон.
Полиуретановое вакуумное литье
Полиуретановое вакуумное литье обычно используется для производства функциональных прототипов небольшими партиями (от 10 до 25 экземпляров). Прототип (мастер), изготовленный с помощью станков с ЧПУ или 3D-печати, форма, образованная литьем силикона, а также полиуретан с различными физическими свойствами, позволяет протестировать прототип в различных условиях, включая механические свойства, термостойкость и другие испытания на надежность. Вы получаете функционально согласованные копии, включая цвет, отделку, текстуру и отделку. Он может создавать нестандартные и сложные детали для мелкосерийного производства быстрее и с меньшими затратами, чем традиционные формы и литье под давлением.
Быстрая оснастка
Быстрая оснастка позволяет быстро производить сотни тысяч экономичных пластиковых функциональных прототипов с характеристиками, близкими к конечному продукту, а также детали для конечного использования и является мостом от прототипа к массовому производству. Как правило, быстроразъемные формы изготавливаются из алюминия марки 7075 или мягкой стали.
2. Процесс изготовления функционального прототипа с ЧПУ.
Выше приведены основные способы изготовления функциональных прототипов, из которых обработка с ЧПУ является наиболее популярным способом быстрого изготовления прототипов. Быстрое прототипирование с ЧПУ популярно благодаря своей точности, стабильности размеров и стабильному качеству. Тем не менее, чтобы выполнить высококачественную ЧПУ-RP, необходимо тщательно следовать процессу для достижения наилучших результатов прототипирования.
Концепция дизайна
Дизайн является необходимым условием для быстрого прототипирования, когда дизайнер или инженер создает несколько возможных вариантов дизайна продукта, включая размер и функции элементов прототипа, дизайн для производства и сборки (DFMA), дизайн для испытаний (DFT) и многое другое.
Создание 3D-чертежей
Обработка с ЧПУ основана на 3D-чертежах, таких как проекты САПР. Таким образом, выбранные проекты будут преобразованы в 3D-чертежи. 3D-файл определяет все размеры, функции и эстетические характеристики конечного продукта, а также процесс обработки, который создает каждую функцию. В то же время он определяет порядок производственных этапов. Производство прототипов для обработки с ЧПУ может включать различные производственные процессы, такие как токарная обработка с ЧПУ, резка с ЧПУ, фрезерование с ЧПУ, сверление с ЧПУ и т. д.
Программирование с ЧПУ
Инструкции по последовательности и работе с инструментом производственного процесса с ЧПУ предоставляются программой ЧПУ станку с ЧПУ. Машинисты используют опыт и знания для программирования ЧПУ, включая такие параметры, как скорость подачи, глубина резания, количество проходов, расстояние перемещения инструмента и т. д., вставленные в G-код или М-код для создания программы ЧПУ. С помощью кода G и кода M он используется для указания станкам с ЧПУ автоматизировать и быстро производить в соответствии с производственными требованиями.
Начать производство ЧПУ
Когда программа ЧПУ готова, она устанавливается на панели ЧПУ станка с ЧПУ. Когда заготовка устанавливается на инструмент, задается режим работы станка, и при нажатии кнопки начинается изготовление ЧПУ, тем самым получается прототип нужной функции изделия.
Тестирование
Тестирование — последний и самый важный этап функционального прототипирования. Конечной целью прототипирования является тестирование функциональности и проверка на наличие ошибок, дефектов, надежности и общей производительности. После того, как прототип проходит различные тесты и утверждается экспертами по продукту, конечный продукт отправляется в производство. Если функциональный прототип не может соответствовать первоначальным требованиям, выбирается оптимизированная конструкция, и весь процесс обработки прототипа с ЧПУ повторяется. Поскольку обработка прототипа с ЧПУ является довольно сложным процессом, требующим квалифицированных машинистов для программирования ЧПУ и работы с ЧПУ, лучше всего получить услуги по обработке с ЧПУ у профессионального поставщика.
3. промышленность
Функциональные прототипы могут использоваться практически во всех отраслях прецизионной обработки с ЧПУ. В большинстве этих отраслей всегда есть потребность в прототипе или, по крайней мере, в версии, показывающей, как работает реальный продукт. Функциональные прототипы, изготовленные с помощью ЧПУ, являются одним из наиболее совместимых методов и могут быть изготовлены из различных материалов, включая инженерные пластмассы и различные металлы. Обработка с ЧПУ часто лучше подходит для функциональных прототипов, которым требуется прочность, механическая стабильность или другие свойства, которые не могут быть обеспечены аддитивными процессами.
Медицинская промышленность
Медицина стремительно развивается с постоянно растущим спросом на новые устройства. Однако в большинстве случаев этим медицинским компаниям необходимо увидеть прототип, чтобы убедиться, что продукт работает так, как задумано. Поскольку речь идет о жизни, здесь нет права на ошибку, а прототип должен быть точной и функциональной копией готового продукта. Обработка с ЧПУ отвечает за основной способ производства медицинских устройств, включая ортезы, защитные кожухи, имплантаты, аппараты МРТ, вентиляторы, средства диагностики и многое другое.
Автомобильная промышленность
Поскольку транспортные средства, такие как все более популярные электромобили, продолжают обновляться, необходимо разработать функциональные прототипы, прежде чем они будут добавлены в производственную линию. Как и в медицинской промышленности, эти прототипы необходимо протестировать, чтобы убедиться, что они работают должным образом и подходят для модели автомобиля, прежде чем заказывать серийное производство. Обработка с ЧПУ отвечает за разработку прототипов автомобилей в соответствии с точными спецификациями. Также возможно изготовление деталей для других транспортных средств, таких как корабли, грузовые автомобили и т.д.
Авиационно-космическая промышленность
Аэрокосмическая промышленность — это отрасль, которая не допускает никаких ошибок, так как небольшая ошибка может привести к тому, что некоторые части космического корабля будут работать плохо или увеличить износ некоторых компонентов. Перед взлетом функциональные части прототипа должны быть протестированы несколько раз, чтобы убедиться, что они работают правильно. Обработка с ЧПУ отвечает за производство многих компонентов аэрокосмической промышленности, таких как порты шасси, втулки, коллекторы, аэродинамические поверхности и многое другое.
Военная и оборонная промышленность
Услуги прототипирования станков с ЧПУ также широко используются в этой отрасли. Потребность в прототипах нельзя игнорировать, поскольку для правильной работы большинства производимых боевых машин требуются довольно сложные установки. Прототипы, изготовленные на станке с ЧПУ, являются идеальным вариантом, примеры оборудования, изготовленного для этой отрасли, включают детали самолетов, транспортные детали, детали связи и т. Д.
4. Преимущества функциональных прототипов станков с ЧПУ
Экономически выгодно. Если вам нужно изготовить всего несколько функциональных прототипов, услуги по прототипированию на станках с ЧПУ — лучший вариант с точки зрения цены. В отличие от других методов, прототипирование на станках с ЧПУ можно начать сразу после создания 3D-файла.
Высокая точность. Преимущество ЧПУ-прототипирования заключается в высокой точности. В отличие от 3D-печати, ЧПУ полностью способно производить как детали конечного использования, так и прототипы, поэтому можно создавать прототипы, максимально приближенные к конечному продукту. Это большое преимущество для тех, кто хочет использовать прототипы для структурных и функциональных испытаний.
Широкий выбор материалов. Обработка с ЧПУ позволяет выбирать из сотен конструкционных пластиков и металлов и создавать прототипы с использованием тех же (или подобных) материалов, что и конечная деталь.
Прототипирование с ЧПУ — один из лучших способов создания функциональных прототипов из-за его относительно быстрого метода и короткого времени выполнения.
5. Найдите надежного поставщика станков с ЧПУ.
Есть несколько ключевых факторов при выборе надежного цеха станков с ЧПУ или другой компании по производству прототипов.
Контроль качества: это означает нечто большее, чем просто проверку прототипа перед отправкой. Контроль качества должен быть подкреплен документацией и сертификатами, чтобы гарантировать, что ваши прототипы изготовлены из правильных материалов и правильным способом.
Скорость: I. На самом деле, все дизайнеры продукции должны соблюдать сроки, и быстрая разработка прототипов имеет решающее значение для определения приоритетов в завоевании доли рынка. Если ваша компания по разработке прототипов не укладывается в сроки, поищите другую.
Обслуживание клиентов: Хорошее обслуживание клиентов – это не просто вежливость по телефону, оно подразумевает готовность учитывать новые и нестандартные запросы, предлагать полезные советы и в целом прилагать дополнительные усилия для успеха вашего прототипа.
6.Как заказать функциональные прототипы?
Если вы никогда раньше не работали с компанией, занимающейся прототипированием, вы, вероятно, не знаете, как заказывать функциональные прототипы, и у вас может возникнуть несколько вопросов: Как мне найти компанию, которая делает прототип? Сколько стоит прототип? Сколько времени уходит на создание функционального прототипа?
3D-файлы. Часто в распространенных форматах, таких как STEP, XT, SOLIDWORKS и т. д., — чтобы компании, занимающиеся прототипированием, могли мгновенно увидеть, что вы хотите построить. (Вы можете отправить запрос и без 3D-файла, но компаниям будет сложно предоставить точную смету.) Также необходимо предоставить следующую информацию: количество, материал, отделка, сроки выполнения и все остальное, что важно для вашего проекта, но не очевидно из требований только к CAD-файлу.
Запрос коммерческого предложения (RFQ). Практически во всех случаях прототипирование начинается с запроса коммерческого предложения (RFQ). Это запрос, который вы (клиент) отправляете в компанию, занимающуюся прототипированием, с указанием информации, необходимой для создания функционального прототипа. Сегодня большинство компаний, занимающихся прототипированием, используют онлайн-форму для приема запросов коммерческих предложений.
Оценка. Компания, занимающаяся прототипированием, оценивает запрос и рассчитывает стоимость проекта с ЧПУ, исходя из таких факторов, как материалы, производственное оборудование и рабочее время. Как правило, расчет производится в течение 24 часов после отправки вами сметы. Затем вы принимаете предложение и даете компании указание начать изготовление прототипа.
Еще одним важным шагом перед началом производства является подписание соглашения о неразглашении (NDA) . Это документ, который запрещает компаниям, занимающимся прототипированием, делиться вашими разработками или продавать их вашим конкурентам. После завершения проектирования и юридических вопросов компания, занимающаяся прототипированием, начнет производство ваших деталей согласованным способом. Глобальный рынок быстрого прототипирования меняется, но Китай по-прежнему может предлагать наилучший баланс качества и стоимости при изготовлении прототипов.
