Echte projectrecensies:materialen kiezen voor freesmachine-onderdelen

Veel plastic prototypes zijn freesmachine-onderdelen, reguliere kunststoffen zoals ABS, PC, PMMA, POM en PEEK blokmateriaal kunnen worden bewerkt door CNC-freesmachines of CNC-draaimachines. Ontdek hier meer details over het maken van CNC-gefreesde onderdelen.

Als u een prototype wilt laten maken, en u heeft een specifieke materiaalbehoefte voor bijvoorbeeld een heldere pc. Dan blijft het proces beperkt tot CNC-bewerkingen (CNC-frezen of draaien). Uiteraard zou spuitgieten dit onderdeel waarschijnlijk ook kunnen produceren. Het is echter onrealistisch om duizenden of miljoenen dollars te besteden aan het maken van één prototype.

In dit artikel ga ik twee echte verhalen schrijven over plastic materiaalkeuze, geïnspireerd door echte projecten. (Naam, bedrijf en product zijn om vertrouwelijkheidsredenen anoniem).

1. De kleur consistent houden met verschillende plastic freesmachine-onderdelen

Een oude klant kwam bij ons met een nieuwe aanvraag voor een nieuw prototype. Het gevraagde materiaal voor drie van de onderdelen is wit PA6 (nylon). Twee van de onderdelen moeten aan elkaar worden gelijmd en gepolijst.

Echter, zoals sommige mensen misschien weten, is het nylon materiaal "zelfsmerend", dus kan het niet met andere onderdelen worden gelijmd. En nylon materiaal wordt niet aanbevolen om te worden gepolijst, vanwege de materiaaleigenschappen van het materiaal zelf, na het polijsten zou het oppervlak van het gefreesde nylon onderdeel nog ruwer worden dan de onderdelen die alleen door CNC-machines zijn gefreesd.

De klant heeft vervolgens twee delen die gelijmd moeten worden, veranderd in een witte pc, die kan worden gelijmd (hoewel de pc-onderdelen niet sterk kunnen worden gelijmd) en vrij glad gepolijst.

Omdat deze klant echter veel geeft om de esthetiek van dit prototype als alle onderdelen moeten worden geassembleerd en aan belangrijke klanten moeten worden gepresenteerd, moet de kleur van de onderdelen consistent zijn. Het punt is dat zelfs als de pc- en nylonmaterialen allemaal wit zijn, ze iets anders wit zijn. De volgende foto's zijn door mij gemaakt om onze klant het verschil te laten zien:

Zoals hierboven op de foto's te zien is, hoewel het allemaal witte kleuren zijn, zijn ze in werkelijkheid een beetje anders. Het is een klein detail, maar als esthetiek echt belangrijk is voor een prototype, bijvoorbeeld om de prototypes te presenteren aan belangrijke klanten of op een tentoonstelling, dan is het geen goed idee om de consistentie van de kleuren van verschillende materialen te negeren .

Terug naar het verhaal, bij het zien van de foto's koos de klant voor wit ABS voor alle drie de onderdelen en was hij best tevreden met hoe het hele onderdeel uiteindelijk uitpakte.

2. Is er een alternatief voor doorzichtige onderdelen voor pc-freesmachines?

Zoals ik in het begin al zei, als het materiaal PC moet zijn, dan is CNC-bewerking het enige proces voor het maken van een prototype. Maar wat als ik alleen het prototype nodig heb om duidelijk te zijn, het kan elk duidelijk materiaal zijn en ik wil dat de kosten zo laag mogelijk zijn?

Een nieuwe klant stuurde ons een paar ontwerpbestanden met een eenvoudige boodschap:"Dit moet een helder gepolijst prototype van polycarbonaat zijn. Er is een deel dat duidelijk Teflon moet zijn” (Informatie gedeeltelijk verborgen om vertrouwelijkheidsredenen).

Omdat het bericht vrij eenvoudig was en er geen duidelijk Teflon-blokmateriaal is (alleen Teflon-heldere pellets die worden gebruikt voor spuitgieten), heb ik het mobiele telefoonnummer gebeld dat door de klant was achtergelaten.

Na communicatie leerde ik dat het hele onderdeel ongeveer 5 gallons water moet bevatten en dat het materiaal geen pc hoeft te zijn. Alle onderdelen kunnen andere heldere materialen zijn. De klant wil zo min mogelijk geld uitgeven om het prototype te maken en te testen of het hele item functioneert zoals het hoort. Het onderdeel hoeft niet erg duidelijk te zijn. Het is acceptabel als men in het onderdeel kan kijken. Als het te duur is om het duidelijke deel te maken, dan is het oké als het deel niet zo duidelijk is.

Nadat ik al deze informatie had gekregen, raadde ik aan om 3D-printen te gebruiken om dit onderdeel te maken en de oppervlakteafwerking helder te polijsten. Want 3D-printen kan veel complexe vormen maken en kost meestal een stuk minder in vergelijking met CNC-bewerkingen. Soms, als een onderdeel te complex is voor de CNC-freesmachines, moet het onderdeel in meerdere onderdelen worden opgesplitst, afzonderlijk worden bewerkt en uiteindelijk worden verlijmd.

In dit geval, aangezien het onderdeel behoorlijk veel water moet bevatten, zou het het beste zijn als we de onderdelen niet splitsen, want hoe sterk de lijm ook is, er is een mogelijkheid dat de gelijmde onderdelen het niet kunnen vasthouden zoveel water.

Voor 3D-printen zijn de nadelen dat er kleine heldere luchtbellen in de geprinte delen kunnen zitten, het materiaal is vrij beperkt, voor SLA is het enige beschikbare materiaal lichtgevoelige hars, en voor SLS hebben de afgewerkte delen een vrij ruw oppervlak, wat kan niet worden gepolijst of geverfd voor een betere esthetiek.

Na een voorlopige beoordeling van de ontwerpen door mijn engineeringteam en mij, hebben we vijf bewerkingsvoorstellen voor de klant aangeboden:CNC-frees-pc met damppolijst, CNC-frees-pc zonder damppolijst, 3D-printen met helder polijsten, 3D-printen zonder polijsten en 3D-printen met slechts één deel gepolijst. Er werden ook een paar voorbeeldfoto's naar de klant gestuurd om te zien hoe elk onderdeel er uiteindelijk uit zou zien.

In dit specifieke geval, als het materiaal polycarbonaat moet zijn, moeten sommige onderdelen worden gesplitst en gelijmd, vanwege de structuur van het ontwerp en de beperkingen van CNC-bewerking zelf. We hebben de klant een zeer specifiek splijt- en lijmplan (het onderdeel moet ongeveer 5 gallons water bevatten) verstrekt. Ook is het oppervlak van de polycarbonaatonderdelen van de freesmachine behoorlijk mistig, niet helder, daarom moeten we damppolijstmiddel gebruiken om het onderdeel helder te maken. Als de helderheidseis hoog is, moet het onderdeel dampgepolijst en handmatig gepolijst worden. In dit geval hebben we alleen damppolish geciteerd voor de oppervlakteafwerking.

Als u 3D-printing (SLA) gebruikt, hoeven we de onderdelen niet te splitsen, ze kunnen allemaal als hele stukken worden bewerkt en vervolgens worden geassembleerd. Maar de delen die net zijn afgedrukt, zelfs het is doorzichtig materiaal, het deel zelf is mistig en we moeten het met de hand polijsten om het duidelijk te maken.

Van de vijf voorstellen zijn de hoogste kosten een CNC-frees-pc met damppolijstmiddel, terwijl de laagste 3D-printen (SLA) helder materiaal zonder polijstmiddel is.

Na het zien van al onze voorstellen, besloot de klant om te gaan met 3D-printen en één onderdeel te polijsten dat duidelijk moet zijn. Het onderdeel functioneert redelijk goed en het onderdeel is nu klaar voor spuitgieten.

Tot slot

Hoewel het kiezen van de geschikte kunststofmaterialen in de bovenstaande projecten kleine details zijn, zijn we altijd geduldig en toegewijd om onze klanten de optimale service te bieden.