Transparante en doorschijnende onderdelen maken?

Duidelijke onderdelen en prototypes hebben een grote verscheidenheid aan toepassingen. Gelukkig zijn ze ook vrij eenvoudig te maken, met een breed scala aan materialen en prototyping-technologieën tot je beschikking.

Dit artikel gaat over de basisprincipes van transparante en doorschijnende onderdelen:waarom je ze nodig hebt, welke materialen je kunt gebruiken, welke productietechnologieën beschikbaar zijn en andere overwegingen, zoals het polijsten en kleuren van je heldere onderdelen.

Waarom transparante en doorschijnende onderdelen gebruiken?

Productontwerpers kunnen om allerlei redenen heldere onderdelen wensen. Kijk om je heen en je zult waarschijnlijk minstens één transparant of doorschijnend door de mens gemaakt object zien, of dat nu een glazen raam, een doorzichtige container, een plastic beker of een stuk voedselverpakking is.

Over het algemeen zijn er echter drie (soms overlappende) redenen om duidelijke delen te maken, en die zullen we hier uitleggen.

Onthoud dat transparantie betekent volledig helder, zodat men precies kan zien wat er achter het materiaal zit, terwijl doorschijnendheid betekent gedeeltelijk helder, zodat men licht door het materiaal kan zien komen of een wazige weergave van wat zich achter het materiaal bevindt.

• Zichtbaarheid :Ten eerste zijn er die delen die zijn ontworpen om duidelijk te zijn, zodat mensen er om functionele redenen doorheen kunnen kijken. Deze omvatten zaken als vensters, brillen, voedselcontainers, ID-kaarthouders en plastic dozen voor kantoorbenodigdheden . Delen van deze categorie zijn doorgaans volledig transparant:ze zijn zo ontworpen dat mensen precies kunnen zien wat er achter het heldere materiaal zit.
• Licht :Ten tweede hebben we de categorie onderdelen die moeten worden gewist om functionele redenen die geen verband houden met het menselijk zicht. Deze omvatten alle objecten waar licht door het heldere materiaal moet gaan voor een mechanisch of praktisch doel. Voorbeelden zijn onder meer solar-paneelramen, kassen en terraria. Items zoals zaklamp- en koplampkappen , hoewel gerelateerd aan het menselijk zicht, kan hier ook worden overwogen, aangezien het doel van het transparante plastic gedeelte is om licht naar buiten te laten, niet om te onthullen wat zich in het onderdeel bevindt.
• Esthetiek :Ten derde zijn er transparante of doorschijnende delen waarvan de helderheid puur om esthetische redenen is. Mensen kunnen door het onderdeel kijken of licht van achteren zien komen, maar dit heeft geen praktisch doel. Dergelijke doorzichtige onderdelen zijn onder meer doorzichtige videogame- en computerhardware, speelgoed, plastic polshorloges, acrylmuziekinstrumenten, designertassen en enkele handvatten voor gereedschap/gereedschap.

Welke materialen zijn beschikbaar?

Er kunnen verschillende materialen worden gebruikt om transparante of doorschijnende onderdelen te maken. Deze variëren afhankelijk van het gebruikte productieproces.

Hoe maak je transparante en doorschijnende onderdelen

Er zijn vier hoofdtechnieken voor het maken van transparante en doorschijnende kunststof onderdelen, die allemaal worden aangeboden door 3ERP. Elke methode heeft zijn eigen voor- en nadelen, hoewel CNC-bewerking en snel gereedschap / spuitgieten over het algemeen beter zijn voor onderdelen voor eindgebruik.

SLA

Stereolithografie (SLA) is een 3D-printproces dat een gerichte laser gebruikt om een ​​laag UV-uithardbare hars te laten stollen. Het is een van de snelste en meest kostenefficiënte manieren om transparante onderdelen te maken, vooral complexe onderdelen met ondersnijdingen.

Voordelen:

• Zeer snel
• Kostenefficiënt
• Ondersteunt complexe geometrieën
• Hoge resolutie

Nadelen:

• Produceert zwakke en broze onderdelen
• Steunstructuren moeten na het afdrukken worden verwijderd
• Materialen beperkt tot merkspecifieke harsformuleringen
• Niet praktisch of betaalbaar voor bestellingen van meerdere eenheden

Urethaan gieten

Urethaangieten, een proces voor het maken van urethaanonderdelen met behulp van tijdelijke siliconenmallen, is de beste manier om 10-20 kopieën van een doorzichtig onderdeel te maken, ongeacht de complexiteit ervan. Net als SLA produceert het geen sterke onderdelen, maar wel uitstekende oppervlakteafwerkingen.

Voordelen:

• Kostenefficiënt
• Zeer gemakkelijk te verven
• Simuleer 2K-vormen
• Goed uiterlijk

Nadelen:

• Transparantie is niet 100%
• Produceert zwakke en broze onderdelen
• Schimmels gaan maar ongeveer 20 schoten mee

CNC-bewerking

CNC-bewerking, een subtractief fabricageproces waarbij materiaal selectief uit een blanco wordt verwijderd, is de enige manier om een ​​prototype met perfecte transparantie te bereiken, en het kan ook worden gebruikt om melkachtige doorschijnende onderdelen te maken van materialen zoals DF23. CNC-bewerking levert ook superfijne details op als kleine frezen (R0.1mm, R0.05mm etc.) worden gebruikt.

Meer informatie over bewerking van acryl.

Voordelen:

• Hoge kwaliteit
• Hoge mate van duidelijkheid
• Verschillende materiaalopties

Nadelen:

• Prijs in grote hoeveelheden
• Minder geometrische vrijheid dan SLA

Spuitgieten

Spuitgieten, het proces van het injecteren van gesmolten hars in een metalen mal, is geschikt voor bepaalde heldere delen. Rapid tooling - het maken van een goedkope aluminium mal - is geschikt voor 100+ onderdelen, terwijl productietooling het beste is wanneer meer dan 10.000 transparante onderdelen nodig zijn.

Voordelen:

• Hoge kwaliteit
• Kostenefficiënt in grote hoeveelheden
• Breed scala aan materialen

Nadelen:

• Niet geschikt voor bestellingen met een laag volume (1–100)
• Enkele geometrische beperkingen

Andere methoden

Lasersnijden of waterstraalsnijden stelt ons in staat om onderdelen te maken met een eenvoudige geometrie. Met elk van deze methoden kunnen we onderdelen maken van platen van helder materiaal die misschien te duur zijn voor CNC-bewerking of urethaangieten, of die mechanisch niet geschikt zijn voor spuitgieten.

Meer informatie over het snijden van acryl- en pc-platen.

Hoe te polijsten en kleur toe te voegen aan doorzichtige delen

Pools

Bij het maken van heldere onderdelen is nabewerking nodig om het gewenste niveau van transparantie te bereiken. Over het algemeen is polijsten na fabricage de beste manier om SLA- en CNC-onderdelen volledig transparant te maken.

Voor CNC-gefreesde materialen, met name PMMA, kan polijsten de helderheid aanzienlijk vergroten, deels omdat acryl zeer goed bestand is tegen de kleine krasjes die anders door polijstapparatuur kunnen worden veroorzaakt. Polijstbenaderingen omvatten polijsten, vlampolijsten (voor standaard / niet-kritieke onderdelen) en optische bewerking. De pc is kwetsbaarder voor krassen, dus polijsten met damp wordt gebruikt om de helderheid te vergroten.

Polijsten verbetert ook de helderheid van SLA-onderdelen. Voor deze 3D-geprinte doorzichtige onderdelen kan een drieledig proces van nat schuren, kurkplaatreiniging en polijsten met een microvezeldoek goede resultaten opleveren.

Kleur

Naast het polijsten kunnen we kleur aanbrengen op heldere delen, meestal om esthetische redenen. Met spuitgegoten of urethaan gegoten onderdelen kunnen we zelftextuur en zelfkleuring tijdens de vormfase vergemakkelijken door kleurstoffen en andere additieven toe te voegen. Als alternatief (of aanvullend) kunnen we tinten of coatings van verf toevoegen na het gietproces, wat het mogelijk maakt om twee kleuren op het laatste onderdeel te hebben.

Voor CNC-gefreesde heldere onderdelen kunnen we technieken gebruiken zoals zandstralen, verven of textuurverven om het uiterlijk aan te passen. Een uitstekend aspect kan worden bereikt op veel heldere delen met behulp van een kleurproces. Mogelijke kleuren zijn rood, geel, blauw en oranje. (Sommige kleuren, zoals grijs, zijn moeilijker te controleren.) Verven is een andere eenvoudige optie, maar het kan problemen veroorzaken zoals sinaasappelschil:een ongewenste hobbelige oppervlaktestructuur.

Meer informatie over hoe we PMMA- en pc-onderdelen kleuren.