Следуйте за мной на: 
Решение для реализации изготовления прототипов оптических деталей для автомобилей
Изготовление прототипов оптических деталей для автомобилей для самой быстрой компании по прототипированию — сложная задача. Самое сложное — сделать оптические детали прозрачными. Автомобили приносят людям большое удобство, и каждый год они обновляют множество марок и моделей. Особенно популярные электромобили, такие как Tesla, в последние годы стали известным автомобильным брендом. Чтобы повысить конкурентоспособность, время на разработку прототипа автомобиля сокращается, но все же следует зарезервировать время для оценки производительности и взаимодействия между каждой частью, это связано с жизнью. Например, автомобильное освещение включает в себя фары, задние фонари, противотуманные фары, указатели поворота, внутреннее освещение, отражатели, оптические направляющие, дефлекторы и рассеиватели. Решение для изготовления прототипов оптических деталей для автомобилей включает в себя ряд процессов от рассмотрения концептуального проекта до изготовления и тестирования оптической системы, от прототипа корпуса до сборки оптических компонентов.
1.Этап разработки прототипов оптических деталей для автомобилей.
а. инженерный прототип.
В процессе проектирования и подготовки производства необходимо создать множество прототипов, чтобы проверить функциональность или внешний вид конечного продукта. После этого будут проверены яркость, функционирование и другие основные функциональные параметры заднего фонаря. Обычно требуется 1-2 прототипа.
б. Прототип проверки дизайна.
Проверка конструкции начинается после утверждения первоначальной функции прототипа освещения транспортного средства. Этот этап направлен на оптимизацию геометрической формы автомобильного освещения и первую проверку сборки. Как правило, первая сборка столкнется со многими проблемами, которые необходимо исправить в конструкции, а новый прототип необходимо будет повторно изготовить, чтобы перепроверить его конструкцию, поскольку исправление может привести к другим проблемам. Это итеративный процесс. Как правило, на этом этапе изготавливается не более 20 прототипов. Проверка конструкции также включает испытание на прочность. Для освещения транспортных средств и других прототипов он в основном включает испытание на удар, когда на линзу бросают несколько твердых предметов, чтобы проверить, сможет ли она выдержать сильный удар. По результатам испытаний некоторые материалы могут быть изменены, чтобы лучше адаптироваться к суровым условиям и потребностям производителей.
в. Изготовление проверочного прототипа.
После завершения тестирования различных факторов будет предпринята первая попытка серийного производства прототипа ламп автомобильного освещения, обычно до 1000 штук. Этот этап представляет собой процесс оптимизации производства.
2.Решения производства.
Для изготовления прототипов на разных этапах разработки автомобильного освещения обычно используются разные методы.
а. На первом этапе может быть наибольшее количество итераций, поскольку окончательная схема конструкции еще не определена. Поэтому прототипы следует изготавливать как можно скорее, и они, вероятно, будут совершенно отличаться друг от друга. Идеальным процессом на этом этапе является аддитивное производство, то есть 3D-печать. Это метод изготовления сложных деталей произвольной формы без подготовки к массовому производству. Этот процесс включает послойное спекание пластика в соответствии с CAD-моделью детали.
б. На втором этапе требуется множество деталей, поэтому 3D-печать может оказаться нецелесообразной. Автомобильные осветительные приборы обычно изготавливаются из прозрачного пластика (поликарбоната или ПММА), поэтому их можно заливать в полиуретановые формы. По сравнению с литьевыми формами, скорость изготовления полиуретановых форм выше, а стоимость ниже. Конечно, основным методом производства является обработка на станках с ЧПУ. Приобретение услуг по обработке на 3-, 4- и 5-осевых станках с ЧПУ позволяет добиться более высокого эффекта зеркальной прозрачности.
c. Третий этап — это, по сути, тестирование в процессе массового производства. Поэтому литье под давлением является основным производственным процессом для изготовления дорогостоящих стальных или алюминиевых пресс-форм. Для получения хорошей прозрачности и качества поверхности могут использоваться шлифовальные станки и методы полировки.
3. Трудности изготовления прототипов оптических деталей для автомобилей.
а. Изготовление световода. Изготовление световода — самая сложная часть процесса создания прототипа. Световод представляет собой уникальную прозрачную трубку, играющую ключевую роль в освещении. Когда источник света располагается на одном конце световода, свет отражается от поверхности направляющей и распространяется в направлении своей оси, в результате чего получается более яркая ось с большим углом входа. Это означает, что можно реализовать сложные световые эффекты, и свет будет выглядеть ярче. В качестве материалов для изготовления прозрачных и оптических прототипов в основном используются прозрачный акрил (ПММА) и поликарбонат (ПК) для получения прозрачной зеркальной поверхности.
Изготовление световодов требует точной технологии обработки пластмасс. Технология обработки на станках с ЧПУ обеспечивает превосходное качество поверхности. Радиус обработки оптических деталей не должен превышать R0.005" (R0.125 мм), а допуск на обработку оптической поверхности должен достигать +/-0.001" (+/-0.025 мм). Сочетание возможностей обработки на 3-, 4- и даже 5-осевых фрезерных станках с ЧПУ, а также применение новейшей технологии алмазной обработки (SPDM или SPDT) позволяет достичь возможностей 5-осевого микрофрезерования и производить ряд линз и световодов с превосходным оптическим качеством.
b. Изготовление отражателя. Для обработки алюминиевых отражателей сложной геометрии с улучшенной отражательной способностью, повышенной интенсивностью освещения и расширенным диапазоном света используется высокоточное 5-осевое оборудование с ЧПУ и высокоскоростная резка. Как правило, для фрезеровки используется алюминий 7075 или 7022 с радиусом R0.1 или R0.15 мм для оптической поверхности, острые края могут быть закруглены до R0.1 мм максимум. Выполняются два 3D-сканирования и измерения шероховатости, окончательная шероховатость после полировки составляет Ra (мкм) 0.05. Допуск точности поверхности по всем сканам составляет ± 0.05 мм.
c. Решения с использованием секционирования и склеивания. Для некоторых очень сложных прототипов, когда обработка на 5-осевом фрезерном станке невозможна, требуется секционирование и склеивание. Решения с секционированием и склеиванием позволяют сэкономить на затратах на обработку и устранить технологические ограничения. Благодаря правильной обработке методом расщепления и превосходной чистоте поверхности, заметные клеевые линии на поверхности могут быть искусно скрыты. Линии, оставшиеся от оптических компонентов после склеивания, могут быть замаскированы только с помощью раствора для разложения и непрерывной тонкой обработки.
d. Полировка. Полировка акрила помогает добиться наилучшей прозрачности и светопропускания среди всех прозрачных пластиков. Хотя обработка ПММА на станках с ЧПУ обеспечивает хорошее качество поверхности, достичь высокой четкости сложно, что требует специальных навыков полировки. Это связано с тем, что акрил — чувствительный к напряжениям и довольно хрупкий материал. Ручная полировка акрила требует различных уровней обработки. Высокоточная полировка начинается с абразивной бумаги зернистостью 400 или 600, сначала удаляются следы от инструмента, затем постепенно повышаются зернистость до 800, 1000, 1500 и, наконец, используется абразивная бумага 2000. Полированная поверхность будет идеально гладкой, без следов и отметок от станка. Наконец, для уточнения процесса необходимо использовать полировальную пасту, и в результате получается идеально чистая и прозрачная поверхность без следов шлифовки и царапин.
Поликарбонат (сокращенно ПК) намного прочнее акрила и обладает лучшими механическими свойствами. Его прозрачность уступает только акриловой кислоте. Обычно мы используем полировку и полировку паром для получения оптических свойств, подобных акрилу. Процесс полировки поликарбоната такой же, как и ручной полировки акрила. Поверхность шлифуется наждачной бумагой от 400# до 2000# для удаления следов обработки. Пар кипятят в дихлорметане в закрытой емкости, затем пар проходит через поверхность поликарбоната, и поверхность становится чистой и прозрачной. Стоит отметить, что после процесса полировки детали необходимо отправить в сухую среду для испарения дихлорметана (ядовитого).
DDPROTOTYPE специализируется на предоставлении полных прототипов автомобильных осветительных приборов, предоставляя профессиональные услуги по созданию прототипов для многих известных производителей и поставщиков автомобилей по всему миру. Мы фокусируемся на различных технологиях разработки прототипов автомобилей и быстрого производства, обеспечивая обработку с ЧПУ, 3D-печать, вакуумное литье, быстрое формование алюминия, мелкосерийное литье под давлением и обработку листового металла. Лучшая комбинация 3-осевых, 4-осевых и 5-осевых фрезерных станков с ЧПУ, оснащенных станком с ходом более 1 метра, обладает знаниями для обработки прозрачных пластиковых деталей без дефектов. Благодаря эффективным решениям для разделения и связывания, высококвалифицированной технологии ручной полировки и использованию алмазных инструментов можно добиться высочайшего качества поверхности, а самый маленький инструмент можно обработать до R0.1 мм, идеально представляя оптические детали дизайнера.
