Giải pháp hiện thực hóa sản xuất bộ phận quang học tạo mẫu cho ô tô

Giải pháp hiện thực hóa sản xuất bộ phận quang học tạo mẫu cho ô tô

Sản xuất nguyên mẫu các bộ phận quang học cho ô tô cho công ty tạo mẫu nhanh nhất là một công việc đầy thách thức, Phần khó nhất là làm thế nào để làm cho các bộ phận quang học rõ ràng. Ô tô mang lại sự tiện lợi tuyệt vời cho mọi người và lặp đi lặp lại nhiều thương hiệu và mẫu mã mỗi năm. Đặc biệt là các loại xe điện phổ biến, chẳng hạn như Tesla, đã trở thành thương hiệu ô tô nổi tiếng trong những năm gần đây. Để nâng cao khả năng cạnh tranh, thời gian phát triển nguyên mẫu xe ngày càng ngắn, nhưng vẫn nên dành thời gian để đánh giá hiệu suất và sự tương tác giữa từng bộ phận, nó liên quan đến tuổi thọ. Ví dụ, hệ thống chiếu sáng ô tô bao gồm đèn pha, đèn đuôi, đèn sương mù, đèn báo rẽ, đèn nội thất, gương phản xạ, thanh dẫn hướng quang học, vách ngăn và thấu kính. Giải pháp sản xuất nguyên mẫu các bộ phận quang học cho ô tô bao gồm một loạt quy trình từ đánh giá thiết kế ý tưởng đến sản xuất và thử nghiệm hệ thống quang học, từ nguyên mẫu vỏ đến lắp ráp thành phần quang học.

1. Giai đoạn phát triển nguyên mẫu các bộ phận quang học cho ô tô.

Một. nguyên mẫu kỹ thuật.

Trong quá trình thiết kế và tiền sản xuất, nhiều nguyên mẫu phải được thực hiện để xác minh chức năng hoặc hình thức của sản phẩm cuối cùng. Sau đó, độ sáng, chức năng và các thông số chức năng cơ bản khác của đèn hậu sẽ được kiểm tra. Nó thường mất 1-2 nguyên mẫu.

tạo mẫu-ô tô-chiếu sáng

b. Nguyên mẫu xác minh thiết kế.

Quá trình xác minh thiết kế bắt đầu sau khi chức năng ban đầu của nguyên mẫu chiếu sáng phương tiện được phê duyệt. Giai đoạn này nhằm tối ưu hóa hình dạng hình học của đèn xe và kiểm tra việc lắp ráp lần đầu tiên. Nói chung, lần lắp ráp đầu tiên sẽ gặp nhiều vấn đề cần chỉnh sửa trong thiết kế và nguyên mẫu mới phải được sản xuất lại để kiểm tra lại thiết kế của nó vì việc chỉnh sửa có thể dẫn đến các vấn đề khác. Đây là một quá trình lặp đi lặp lại. Nói chung, không quá 20 nguyên mẫu được sản xuất ở giai đoạn này. Kiểm tra xác minh thiết kế cũng bao gồm kiểm tra độ bền. Đối với đèn xe và các nguyên mẫu khác, nó chủ yếu bao gồm thử nghiệm va đập, ném một số vật cứng lên ống kính để xem liệu nó có thể chịu được tác động lớn hay không. Theo kết quả thử nghiệm, một số vật liệu có thể được thay đổi để thích ứng tốt hơn với môi trường khắc nghiệt và nhu cầu của nhà sản xuất.

nguyên mẫu đèn pha

c. Nguyên mẫu xác minh sản xuất.

Sau khi hoàn thành thử nghiệm các yếu tố khác nhau, nỗ lực đầu tiên sẽ được thực hiện để sản xuất hàng loạt nguyên mẫu đèn chiếu sáng ô tô, thường lên tới 1000 sản phẩm. Giai đoạn này là quá trình tối ưu hóa sản xuất.

Gia công cnc tạo mẫu-đèn pha

2.Giải pháp sản xuất.

Các phương pháp khác nhau thường được sử dụng để sản xuất nguyên mẫu ở các giai đoạn phát triển khác nhau của đèn ô tô.

a. Ở giai đoạn đầu , có thể sẽ có nhiều lần chỉnh sửa nhất vì phương án thiết kế cuối cùng chưa được xác định. Do đó, các nguyên mẫu nên được chế tạo lại càng sớm càng tốt, và chúng có thể hoàn toàn khác nhau. Quy trình lý tưởng ở giai đoạn này là sản xuất bồi đắp, tức là in 3D. Đây là phương pháp sản xuất các bộ phận có hình dạng tự do phức tạp mà không cần chuẩn bị cho sản xuất hàng loạt. Quá trình này bao gồm nung chảy nhựa từng lớp một theo mô hình CAD của bộ phận.

nguyên mẫu mô hình CAD

b. Giai đoạn thứ hai yêu cầu hàng chục chi tiết, vì vậy in 3D có thể không còn khả thi. Đèn chiếu sáng ô tô thường được làm bằng nhựa trong suốt (polycarbonate hoặc PMMA), nên chúng có thể được đổ vào khuôn polyurethane. So với khuôn ép phun, tốc độ sản xuất của khuôn polyurethane nhanh hơn và chi phí thấp hơn. Tất nhiên, phương pháp sản xuất chính thống là gia công CNC. Việc mua dịch vụ gia công CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục có thể đạt được hiệu quả độ trong suốt như gương cao hơn.

c. Giai đoạn thứ ba về cơ bản là thử nghiệm sản xuất hàng loạt. Do đó, ép phun là quy trình sản xuất chính để chế tạo các khuôn ép phun bằng thép hoặc nhôm đắt tiền. Để đạt được độ trong suốt và độ hoàn thiện bề mặt tốt cho đèn, có thể sử dụng máy mài và các phương pháp đánh bóng.

3.Khó khăn trong sản xuất nguyên mẫu-của-bộ-phận-quang-học-cho-xe-ô-tô

a. Chế tạo ống dẫn sáng. Chế tạo ống dẫn sáng là phần khó nhất trong quá trình chế tạo nguyên mẫu. Ống dẫn sáng là một ống trong suốt độc đáo, đóng vai trò quan trọng trong việc chiếu sáng. Khi đặt nguồn sáng ở một đầu của ống dẫn sáng, ánh sáng sẽ phản xạ lên bề mặt của thanh dẫn và dội lại theo hướng trục của nó, tạo ra một trục sáng hơn với góc chiếu lớn hơn. Điều này có nghĩa là có thể thực hiện được việc hiển thị ánh sáng phức tạp và ánh sáng trông sáng hơn. Vật liệu chế tạo nguyên mẫu trong suốt và nguyên mẫu quang học chủ yếu là acrylic trong suốt (PMMA) và polycarbonate (PC) để đạt được bề mặt gương trong suốt.

Hướng dẫn ánh sáng gia công CNC

Việc sản xuất ống dẫn sáng đòi hỏi công nghệ gia công nhựa chính xác. Công nghệ gia công CNC mang lại chất lượng bề mặt tuyệt vời. Bán kính gia công của các chi tiết quang học sẽ không vượt quá R0.005” (R0.125mm), và dung sai bề mặt quang học gia công sẽ đạt +/-0.001” (+/-0.025mm). Kết hợp khả năng gia công của sự kết hợp tốt nhất giữa máy phay CNC 3 trục, 4 trục và thậm chí 5 trục, áp dụng công nghệ gia công kim cương mới nhất (SPDM hoặc SPDT), nó có thể sánh ngang với khả năng phay vi mô 5 trục, và sản xuất một loạt các loại thấu kính và ống dẫn sáng với chất lượng quang học tuyệt vời.

b. Chế tạo gương phản xạ. Sử dụng thiết bị gia công CNC 5 trục chính xác và công nghệ cắt tốc độ cao để gia công các gương phản xạ bằng nhôm có hình dạng phức tạp, cải thiện độ phản xạ, tăng cường cường độ chiếu sáng và phạm vi chiếu sáng. Thông thường, nhôm 7075 hoặc 7022 được sử dụng để phay bề mặt quang học với bán kính R0.1 hoặc R0.15 mm, các cạnh sắc nhọn lộ ra có thể được bo tròn đến tối đa R0.1 mm. Thực hiện hai lần quét 3D và đo độ nhám, và độ nhám cuối cùng sau khi đánh bóng là Ra (μm) 0.05. Dung sai độ chính xác bề mặt của tất cả các lần quét trong quá trình nằm trong khoảng ± 0.05mm.

Đèn pha tạo mẫu nhanh
chức năng-chiếu sáng-nguyên mẫu
nguyên mẫu các bộ phận quang học

c. Giải pháp cắt và dán. Đối với một số nguyên mẫu rất phức tạp, cần phải cắt và dán để gia công khi máy phay 5 trục không thể thực hiện được. Giải pháp cắt và dán có thể tiết kiệm chi phí gia công và giải quyết các hạn chế trong gia công. Thông qua xử lý tách đúng cách và hoàn thiện tuyệt vời, các đường keo rõ ràng trên bề mặt có thể được che giấu khéo léo. Các đường còn lại của các thành phần quang học sau khi dán chỉ có thể được che phủ bằng dung dịch phân hủy và gia công tinh liên tục.

d. Đánh bóng. Đánh bóng acrylic giúp đạt được độ trong suốt và truyền sáng tốt nhất trong tất cả các loại nhựa trong suốt. Mặc dù PMMA được gia công bằng CNC có bề mặt hoàn thiện tốt, nhưng rất khó đạt được độ sắc nét cao, đòi hỏi kỹ năng đánh bóng đặc biệt. Bởi vì acrylic là vật liệu nhạy cảm với ứng suất và khá giòn. Đánh bóng acrylic thủ công đòi hỏi các mức độ đánh bóng khác nhau. Đánh bóng cao cần bắt đầu từ giấy nhám 400# hoặc 600#, trước tiên loại bỏ các vết dụng cụ trên bề mặt, sau đó dần dần nâng cấp lên 800# – 1000# – 1500#, và cuối cùng sử dụng giấy nhám 2000#. Bề mặt được đánh bóng sẽ rất mịn, không có bất kỳ đường và vết máy nào. Cuối cùng, chúng ta cần sử dụng kem đánh bóng để tinh chỉnh quá trình, và bề mặt cuối cùng sẽ siêu trong suốt, không có bất kỳ vết mài và vết xước nào.

đánh bóng bộ phận quang học

Polycarbonate (viết tắt là PC) bền hơn nhiều so với acrylic và có tính chất cơ học tốt hơn. Độ trong suốt của nó chỉ kém axit acrylic. Chúng tôi thường sử dụng đánh bóng và đánh bóng hơi nước để thu được các đặc tính quang học tương tự như acrylic. Quá trình đánh bóng polycarbonate cũng giống như quá trình đánh bóng acrylic thủ công. Bề mặt được đánh bóng bằng giấy nhám từ 400# đến 2000# để loại bỏ các vết gia công. Hơi nước được đun sôi trong dichloromethane trong một hộp kín, sau đó hơi nước chảy qua bề mặt polycarbonate và bề mặt trở nên trong suốt. Điều đáng chú ý là sau quá trình đánh bóng, các bộ phận phải được đưa vào môi trường khô ráo để dichloromethane (độc hại) bay hơi.

Công nhân vận hành máy CNC
nhanh-sản-xuất-công ty
Máy cnc

DDPROTOTYPE tập trung vào việc cung cấp nguyên mẫu chiếu sáng hoàn chỉnh cho xe, cung cấp dịch vụ nguyên mẫu chuyên nghiệp cho nhiều nhà sản xuất và nhà cung cấp ô tô nổi tiếng trên thế giới. Chúng tôi tập trung vào các công nghệ sản xuất nhanh và phát triển nguyên mẫu ô tô khác nhau, cung cấp quy trình gia công CNC, in 3D, đúc chân không, khuôn nhôm nhanh, ép phun lô nhỏ và gia công kim loại tấm. Sự kết hợp tốt nhất giữa máy phay CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục, được trang bị máy công cụ có hành trình hơn 1 mét, có kiến ​​thức để xử lý các bộ phận bằng nhựa trong suốt mà không có khuyết tật. Với các giải pháp tách và liên kết hiệu quả, công nghệ đánh bóng thủ công có tay nghề cao, việc sử dụng các công cụ kim cương có thể đạt được chất lượng bề mặt hàng đầu và công cụ nhỏ nhất có thể được xử lý thành R0.1mm, thể hiện hoàn hảo các chi tiết quang học của nhà thiết kế.