Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Industriële technologie

Het beste rapid prototyping-proces kiezen

"Rapid prototyping" (RP) verwijst naar de snelle fabricage van fysieke producten met behulp van Computer Aided Design (CAD) tijdens de ontwerpfase van de levenscyclus van het product. Het kan tijdens het hele ontwerpproces worden gebruikt, van het maken van het concept tot het uiteindelijke testen. Effectieve rapid prototyping helpt ingenieurs potentiële valkuilen in een vroeg stadium te vermijden, verbetert de algehele kwaliteit van een product en versnelt de speed-to-market. Rapid prototyping kan ook snel complexe geometrie rechtstreeks vanuit een CAD-bestand reproduceren zonder dat er gereedschap nodig is.

Er zijn twee soorten prototypes:low-fidelity en high-fidelity. Low-fidelity-prototypes zijn ruwe mock-ups die in de vroege stadia van de ontwerpcyclus worden gebruikt om ontwerpers en ingenieurs te helpen de vorm en functie van een concept te begrijpen, zodat ze ontwerpen snel kunnen verbeteren. High-fidelity-prototypes zijn bijna exacte weergaven van een definitief ontwerp en worden gebruikt om de prestaties, het uiterlijk en de ergonomie van het product te valideren.

Rapid prototyping is een van de belangrijkste voordelen van additief, maar het is moeilijk om te weten welk type 3D-printen je moet gebruiken. Om de druk van het selecteren van een rapid prototyping-proces voor een bepaald product te verlichten, hebben we zes van de meest voorkomende methoden opgesplitst.

Fused Deposition Modeling (FDM)

Tijdens Fused Deposition Modeling (FDM) smelt een verwarmd printmondstuk thermoplastisch materiaal zoals polycarbonaat of ABS in zijn cilinder en extrudeert het vloeibaar gemaakte materiaal vervolgens laag voor laag langs een vast gereedschapspad. FDM bestaat al vele jaren en is een van de meest voorkomende prototyping-technologieën omdat het gemakkelijk en veilig te gebruiken is en relatief sterke onderdelen kan produceren tegen een matige tot lage prijs.

Helaas staat FDM niet bekend om zijn structurele integriteit. Het proces produceert vaak onderdelen die poreus zijn, een niet-uniforme sterkte hebben en een beperkt functioneel testvermogen hebben. FDM is ook langzamer dan stereolithografie of selectieve lasersintering. Toch moeten ingenieurs FDM tijdens de productontwikkelingsfase als een haalbare optie beschouwen, omdat het een kosteneffectieve manier is voor snelle prototyping.

Stereolithografie (SLA)

Stereolithografie (SLA) is de beproefde keuze voor snelle prototyping voor veel ontwerp- en engineeringteams. Tijdens dit proces traceert een computergestuurde UV-lichtlaser elk 2D-plakje van een onderdeel op het bouwplatform, waarbij een vloeibare fotopolymeerhars wordt uitgehard. Elke voltooide laag hecht zich aan de volgende en het proces wordt herhaald totdat een volledig deel is gevormd. Het is snel, betaalbaar en overal verkrijgbaar. SLA-prototypes worden vaak gebruikt voor medische apparaten en modellen.

Aangezien SLA geen harsen van technische kwaliteit vereist, zijn prototypes die met dit proces zijn gemaakt, meestal zwakker en ongeschikt voor zware tests. Bovendien kan UV na verloop van tijd en bij blootstelling aan vochtigheid afnemen. SLA-onderdelen hebben echter een veel betere oppervlakteafwerking dan FDM vanwege de hogere resolutie van de laser en het verminderde uiterlijk van laaglijnen. Ingenieurs moeten overwegen om prototypes te maken met SLA voor onderdelen voor beperkt gebruik met ingewikkelde ontwerpen of hogere oppervlaktevereisten.

Digital Light Synthesis (DLS)

Carbon's Digital Light Synthesis (DLS) maakt gebruik van een fotochemisch proces om onderdelen te bouwen. Licht wordt geprojecteerd door een zuurstofdoorlatend venster en naar beneden in een vat met UV-uithardende hars. Vervolgens projecteert een digitaal apparaat een reeks UV-beelden in de hars, het deel stolt laag voor laag en het volledige deel wordt gevormd. Het bedrukte onderdeel wordt gebakken in een oven met geforceerde convectie en de toepassing van warmte geeft DLS-bedrukte onderdelen hun uitzonderlijke mechanische eigenschappen.

Dit proces is ideaal voor het ontwikkelen van high-fidelity prototypes en kleine, isotrope onderdelen omdat het printproces continu is. DLS-geprinte onderdelen zijn qua sterkte en mechanische eigenschappen vergelijkbaar met onderdelen die zijn geproduceerd met behulp van spuitgieten. DLS is ook compatibel met een breed scala aan industriële materialen, waardoor het ideaal is voor iteraties van meerdere onderdelen.

DLS is echter niet het beste prototypingproces voor het printen van onderdelen die groter zijn dan de palm van iemands hand en ingenieurs moeten hun ontwerpen misschien heroverwegen om rekening te houden met de ondersteuningen van dit proces. Bovendien is het doorgaans duurder dan andere beschikbare prototypingprocessen en heeft het geen groot bouwvolume.

Selectief laser sinteren (SLS)

Selective Laser Sintering (SLS) gebruikt een krachtige computergestuurde laser om meerdere lagen poedervormig materiaal, meestal op nylonbasis, tot een vaste stof te sinteren. Naast nylon is SLS compatibel met elastomere TPU-poeders die mechanisch vergelijkbaar zijn met thermoplasten. Dit snelle prototypingproces is bijzonder geschikt voor het maken van auto-hardwareonderdelen.

Prototypes die met SLS zijn gebouwd, zijn sterker, duurzamer en geschikter voor functionele tests dan die met SLA. Dit proces is ook veelzijdiger dan SLA, omdat het kan worden uitgevoerd met een grote verscheidenheid aan materialen terwijl de uniforme sterkte behouden blijft. SLS-geprinte producten zijn echter poreus, minder gedetailleerd, duurder en hebben meer tijd nodig om te produceren.

Multi Jet Fusion (HP MJF)

Multi Jet Fusion (HP MJF) is een poederbedtechnologie die 2D-dwarsdoorsneden opbouwt met behulp van inkjetkoppen om een ​​smeltmiddel op een poederlaag aan te brengen die vervolgens wordt versmolten door een infraroodlamp. De onderdelen worden vervolgens uit de bouwdoos gehaald en gestraald om het overtollige poeder te verwijderen.

HP MJF is snel, gemiddeld zo'n drie dagen sneller dan SLS. Dit proces kan in slechts een dag functionele, chemisch resistente en zeer dichte prototypes produceren. Dit maakt het ideaal voor waterdichte toepassingen, behuizingen en andere prototypes met complexe assemblages. Prototypes kunnen ook in full colour worden gemaakt, zodat ontwerpers ook de esthetiek van een product kunnen testen. HP MJF kan echter alleen worden gebruikt met PA12-nylon en belooft geen hoge nauwkeurigheid als het gaat om het maken van kleine functies.

PolyJet

Tijdens het PolyJet-afdrukproces spuit een printkop een laag fotopolymeerhars op een gelmatrix en gaat de hars onder ultraviolet licht uitharden. Dit produceert ultradunne en ongelooflijk gladde materiaallagen die uw prototype een superieure oppervlakteafwerking kunnen geven. Bovendien kan de printkop druppeltjes van verschillende materialen uitstoten, zodat u prototypes van meerdere materialen in één print kunt maken.

PolyJet deelt echter veel van de kwetsbaarheden van SLA. Prototypes die met dit proces zijn gebouwd, zijn niet erg sterk en kunnen degraderen als gevolg van UV-gevoeligheid. Maar als ingenieurs op zoek zijn naar een snel prototypingproces dat compatibel is met veel materialen en een elegante print met hoge resolutie produceert, kan PolyJet een geschikte optie zijn.

Bouw betere prototypes met deskundig advies

Het kiezen van het beste rapid prototyping-proces kan overweldigend zijn. Door budgettaire beperkingen, tijdlijn, fysieke vereisten en andere kritieke factoren in evenwicht te brengen, kunnen ingenieurs zich richten op het snelle prototypingproces dat het beste is voor hun project. Door samen te werken met een deskundige productiepartner kunt u ervoor zorgen dat u de juiste keuze maakt.

Als u op zoek bent naar de juiste partner om niet alleen uw rapid prototyping-proces, maar elke fase van uw productieproject te optimaliseren, ga dan naar Fast Radius. Ons team van experts brengt jarenlange ervaring met zich mee en kan uw activiteiten van concept tot levering naar een hoger niveau tillen, zodat u gegarandeerd een product van ongeëvenaarde kwaliteit krijgt. Neem vandaag nog contact met ons op voor een offerte.

Voor meer informatie over de additieve productieprocessen die we aanbieden en wat u ermee kunt bouwen, kunt u de gerelateerde artikelen in ons informatiecentrum raadplegen.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?

Start uw offerte

Industriële technologie

  1. Rapid Prototyping:de evolutie van 3D-printen
  2. Wat is Rapid Prototyping?
  3. Hoe u de beste CNC kiest voor Rapid Prototyping
  4. Wat is Rapid Prototyping - Definitie, proces, typen, technieken?
  5. Snelle PCB-prototyping
  6. Motorsteunen 101:de gids voor het kiezen van het beste motormontagemateriaal
  7. Rapid Prototyping en de gieterij
  8. Snelle selectie van prototypingprocessen
  9. Hoe Rapid Prototyping de sieradenindustrie transformeert
  10. Wat zit er in het productieproces?
  11. De beste schokdempers voor voertuigen kiezen