Fabricage van plastic prototypes:vier technieken voor plastic prototypes verkennen

Kunststof onderdelen krijgen niet vaak de eer die ze verdienen voor de rol die ze in onze wereld spelen. Er is nauwelijks een plek waar je binnenkomt zonder ze te vinden, variërend van je computertoetsenbord tot het deksel van je koffiekopje. Elk plastic product begon echter als een prototype. Daarom zijn we hier om te kijken naar de methoden die beschikbaar zijn voor het maken van prototype plastic onderdelen. Laten we beginnen!

Het belang van een Plastic Prototype

Prototyping is, zoals u wellicht weet, een krachtig hulpmiddel voor ondernemers en bedrijven. Het helpt om een ​​fysiek product te beoordelen voordat de volledige productie begint. Met een kunststof prototype kunt u zo snel mogelijk aan de slag met de fysieke weergave van uw kunststof product.

U heeft ook de mogelijkheid om uw ideeën te presenteren aan potentiële investeerders en hen te laten testen. Prototype plastic onderdelen zijn de onderdelen die u aan uw potentiële klanten aanbiedt om u te helpen hun interesse in het product te peilen voordat ze op de markt komen.

Dit proces geeft ontwerpers met de steun van prototypingbedrijven de kans om de nodige veranderingen aan te brengen voordat ze plastic producten maken. Uiteindelijk profiteren zowel de fabrikant als de eindgebruiker van het eindproduct. Andere voordelen zijn:

• Test verschillende ontwerpkenmerken op het plastic prototype
• Verifieert ontwerpfunctionaliteit
• Maakt een testbenchmark voor het ontwikkelen van extra functies
• Vergemakkelijkt feedback van klanten
• Identificeert mogelijke defecten en onregelmatigheden met prototype plastic onderdelen voorafgaand aan massaproductie
• Maakt verfijning van definitie mogelijk voor efficiëntie van productie

Dingen die u moet regelen voordat u een . ontwikkelt Plastic Prototype

Het eerste dat u moet redeneren voordat u een prototype van kunststof maakt, is uw CAD-model. Het Computer-Aided Design (CAD)-model is een digitale weergave van uw beoogde product en laat u en de fabrikant zien hoe het product eruit moet zien.

Een CAD-model laat ook zien hoe de kunststof onderdelen in elkaar passen en hoe het product als geheel functioneert. Een CAD-model voorbereiden helpt u bij het maken van een fysiek prototypemodel, visueel of functioneel.

• Visueel – een visueel prototype geeft u een idee van het uiteindelijke uiterlijk van het product. Je hebt geen visuele prototypes nodig om als eindproduct te functioneren. Daarom biedt 3D-printen u de goedkoopste en snelste manier om ze te ontwikkelen.
• Functioneel – Anderzijds vertegenwoordigen functionele prototypes het gewenste eindproduct van materiaal tot mechanica. Dit zijn de soorten prototypes die u kunt gebruiken om productontwerpen te testen voordat u naar de massaproductiefase gaat.

Ongeacht het type kunststof prototype dat u wilt maken, zijn er verschillende methoden beschikbaar. Vier van die methoden worden echter op grotere schaal gebruikt. Ze omvatten:

• Vacuümgieten
• 3D-printen
• CNC-bewerking
• Spuitgieten

De processen voor het maken van plastic prototypes

De fabricage van kunststof prototypes is een van de meest flexibele processen in rapid prototyping. U kunt kiezen uit een uitgebreid scala aan procedures om uw prototype plastic onderdelen effectief te fabriceren. In deze sectie bespreken we vier van de meest effectieve methoden voor plastic prototyping.

Vacuümgieten

Met vacuümgieten kunnen fabrikanten verschillende prototype plastic onderdelen dupliceren. Het gaat om het gebruik van een mastermodel om onderdelen te maken die geschikt zijn om te testen. Bij het gebruik van vacuümgieten voor de fabricage van kunststof prototypes, omvat het proces de injectie van de grondstof in een siliconen mal. Voordat u echter een siliconenmal kunt maken, moet er een hoofdmodel zijn.

Mastermodellen kunnen worden gemaakt met behulp van 3D-printen of CNC-bewerking. Na voltooiing van het mastermodel is er de ontwikkeling van gietmallen op siliconenbasis. Met behulp van een vacuüm stolp worden de grondstoffen in de vormholte gespoten. Het duurt vaak ongeveer 30 tot 40 minuten om de resulterende gietvorm uit te harden om een ​​nauwkeurige duplicatie van het prototype te geven.

Vacuümgieten is compatibel met een breed scala aan materialen, van transparant tot ondoorzichtig. Bovendien kunnen fabrikanten de siliconen mal hergebruiken om tot 25 prototypes te produceren. Dit proces helpt u om uw ontwerp snel te actualiseren om de productontwikkeling en massaproductie dichter bij elkaar te hebben.

Voordelen van het kiezen van vacuümgieten voor uw plastic prototype

Hier zijn enkele belangrijkste redenen om vacuümgieten te gebruiken voor snelle prototyping:

• Het helpt fabrikanten om uiterst nauwkeurige prototype plastic onderdelen te maken met fijne details.
• De siliconen mal kan in korte tijd meerdere identieke prototypes nabootsen.
• Het is een ideaal proces voor het vervaardigen van onderdelen met complexe vormen.
• Een goed malmateriaal geeft een prototype met dezelfde kwaliteit als het beoogde eindproduct.
• Het is compatibel met een uitgebreide reeks plastic materialen met verschillende stijfheid, flexibiliteit en textuur.

3D-printen

Additive manufacturing of 3D-printen omvat verschillende productietechnologieën. Het is een van de innovatieve technieken na industrie 4.0 die de productiewereld transformeren. Zoals we al zeiden, is 3D-printen een algemene term. Drie van de meest populaire methoden voor de fabricage van 3D-prototypes van kunststof onderdelen zijn:

Fused Deposition Modeling (FDM)

FDM 3D-printen is de meest populaire vorm van 3D-printen die wordt gebruikt bij de fabricage van plastic prototypes. Dit proces omvat het gebruik van extrusie voor een laag-voor-laag depositie van plastic materialen totdat het eindproduct is gevormd.

Wanneer industriële FDM-printers worden gebruikt, kunnen fabrikanten prototypes maken met verhoogde sterkte en resolutie, afhankelijk van de gebruikte materialen. Het is ook een flexibele procedure, compatibel met verschillende materialen, waaronder PLA, ABS, nylon, PETG, polycarbonaat, enz.

Stereolithografie (SLA)

FDM geeft filamenten uit, maar SLA 3D-printen maakt gebruik van kunststofharsmaterialen voor het maken van 3D-prototype plastic onderdelen. Het gaat om het gebruik van een krachtige laser die helpt om het model te stollen met behulp van een vat met hars. Fabrikanten gebruiken deze methode voor verschillende prototypingdoeleinden, waaronder tandheelkundige, medische en algemene consumentencomponenten.

Selectief laser sinteren (SLS)

SLS-technologie maakt ook gebruik van een krachtige laser. In tegenstelling tot SLA sintert het echter poedervormige materialen samen om een ​​3D-model te vormen. Dit proces biedt een afdrukkwaliteit die superieur is aan die van FDM's. U zult merken dat prototype plastic onderdelen die via deze methode zijn gemaakt functioneler en met hogere resoluties zijn. Ze zijn over het algemeen duurzamer en flexibeler dan FDM-afdrukken.

Voordelen van het kiezen van 3D-printen voor uw plastic prototype

U profiteert van de volgende voordelen van het gebruik van 3D-printen voor het maken van uw plastic prototypes:

• 3D-printen kan u helpen sneller plastic prototypes te maken en tegelijkertijd de totale kosten van het productieproces te verlagen.
• Het maakt direct uploaden van CAD-bestanden naar 3D-printersoftware en effectief lezen door de machine mogelijk, waardoor een soepelere workflow mogelijk wordt.
• Het maakt flexibele materiaalkeuzes mogelijk, zodat fabrikanten verschillende materialen kunnen testen bij het maken van prototype plastic onderdelen.
• Met 3D-printen kun je eenvoudig wijzigingen aanbrengen door het CAD-bestand van een product bij te werken voordat je het naar de printer stuurt. Zo kunnen binnen een zeer korte tijd zoveel mogelijk iteraties in het ontwerp worden gemaakt.
• Fabricators met 3D-printers kunnen doorgaans in 24 uur of minder prototypes maken van productontwerpen.

CNC-bewerking

CNC-bewerking biedt een andere haalbare en snelle methode voor de fabricage van plastic prototypes. Deze technologie maakt gebruik van een breed scala aan tools om 3D-modellen van uw ontwerp te maken van massieve blokken materiaal. Het maken van een kunststof CNC-prototype omvat een subtractief proces. Dat wil zeggen dat er materialen worden verwijderd uit het massieve blok, in tegenstelling tot 3D-printen, wat een additief proces is. Dit betekent echter niet dat fabrikanten geen plastic prototypes kunnen maken met verschillende materialen.

Digitale freesmachines helpen om het proces effectiever te maken. Fabricators zorgen voor een goede procesautomatisering met een computer die beschikbaar is om de freesmachine aan te sturen met behulp van geüploade 3D-bestanden. Voor het maken van prototype CNC-kunststofonderdelen zijn geen mallen nodig. Daarom is het kosteneffectief en hebt u alleen een CAD-weergave nodig om te beginnen met het maken van CNC-plastic prototyping.

Voordelen van het kiezen van CNC-bewerking voor uw kunststof prototype

CNC-bewerking is een van de meest effectieve technieken voor snelle prototyping en biedt de volgende voordelen:

• Hiermee kunt u de pasvorm, vorm en functie van prototype plastic onderdelen testen zonder spuitgietgereedschap te produceren.
• CNC-bewerking biedt meer mogelijkheden voor nauwe toleranties, ondersnijdingen en schroefdraad, en maatbeperkingen.
• Met deze techniek kunnen ook verschillende oppervlakteafwerkingen op het prototype worden gemaakt, variërend van polijsten tot schilderen, poedercoaten en meer.
• CNC-bewerking zorgt ook voor snelle doorlooptijden, afhankelijk van de complexiteit van het plastic prototypemodel.
• Het maakt het gebruik van een uitgebreide reeks materialen mogelijk, waardoor het gemakkelijker wordt om een ​​materiaal voor uw fabricage te kiezen.
• Het resulterende prototype heeft de neiging om zijn mechanische eigenschappen dicht bij het geïnjecteerde onderdeel te hebben, waarbij het resultaat varieert op basis van uiterlijk en gewenste functionaliteit.

Spuitgieten

Wanneer u een fabricagemethode voor kunststofprototypes nodig heeft voor beperkte productieruns van prototypen, moet u kiezen voor kunststofspuitgieten . Hoewel spuitgieten populair is voor massaproductie, biedt het ook een waardevol middel om kunststof prototypes te produceren. De techniek omvat het maken van een metalen matrijs. Vervolgens stuurt de fabrikant de plastic hars naar een verwarmd vat, waar het wordt gemengd en krachtig in de metalen matrijs wordt geïnjecteerd.

De laatste stap is het snel afkoelen van de kunststof tot een vaste component. Het resultaat is een prototype met uitstekende mechanische eigenschappen en een hoogwaardige oppervlakteafwerking. Het is compatibel met populaire plastic materiaalopties zoals ABS, polyethyleen, polycarbonaat, nylon, HIPS, enz. Prototype kunststof spuitgieten legt de basis voor volgende matrijzen die u nodig heeft voor volledige productieruns. Veel industrieën maken gebruik van deze methode, waaronder de auto-, elektronica-, medische en verpakkingsindustrie.

Voordelen van het kiezen van spuitgieten voor uw plastic prototype

Prototype kunststof spuitgieten biedt de volgende voordelen:

• Het maakt snelle en kosteneffectieve testen van productconcepten mogelijk zonder concessies te doen aan de kwaliteit.
• Spuitgieten helpt om snel inzicht te krijgen in de operationele mogelijkheden van plastic prototypes door real-life, bijna perfecte replicatie van eindproducten te creëren.
• Deze methode kan helpen bij het vervaardigen van complexe onderdelen, variërend in vorm en gewicht.
• Plastic spuitgieten is ideaal voor industrieën die aanzienlijke tests en certificeringen nodig hebben, zoals de medische sector.
• Het is de meest effectieve methode voor minimale productieruns.

Op zoek naar productie- en fabricageservices voor kunststofprototypes? Bekijk RapidDirect en upload uw bestand om direct een prijsopgave te krijgen.

Belangrijke overwegingen voor snelle kunststofprototyping

Het is van vitaal belang voor ontwerpers om plastic prototyping-methoden te kiezen die het meest geschikt zijn voor hun toepassingen. Prototypes hebben verschillende vereiste kwaliteiten. Hoewel je in de vroege stadia een geschatte gelijkenis kunt hebben met prototypes en productieonderdelen, moeten ze nauw overeenkomen wanneer de ontwikkeling dichter bij de lancering komt.

Het is dus het beste om enkele factoren in overweging te nemen voordat u een fabricagemethode voor plastic prototypen kiest. Deze belangrijkste omvatten:

1. Doel van de Plastic Prototype

De toepassing van uw prototype moet uw eerste overweging zijn. Kunststof prototypes worden in verschillende industrieën en om verschillende redenen gebruikt. Uw prototype is mogelijk bedoeld voor niet-functionele tests voor marketing of verkoop. Aan de andere kant heb je het prototype misschien nodig voor functionele testen met potentiële consumenten. U moet een methode kiezen die prototypeonderdelen produceert met exacte kleuren, geometrie en oppervlakteafwerking van het beoogde eindproduct.

2. Formulier

Bevat uw ontwerp nauwe toleranties of complexe interne kenmerken? Het antwoord op deze vraag helpt u bij het kiezen van de juiste prototypingtechniek voor uw prototype. Sommige productie-opties zijn beperkt als het gaat om de geometrie van ontwerpen. Sommigen van hen vereisen mogelijk ontwerp voor productie op hoog niveau (DfM)-optimalisatie voordat ze economisch of kosteneffectief kunnen zijn. Technologieën die effectief kunnen voldoen aan de beoogde geometrie van uw kunststof onderdeel zijn de beste keuzes.

3. Volume en kosten

De grootte en het volume van de onderdelen hangen nauw samen met de uiteindelijke kosten van het proces. Het totale volume van het prototype dat u wilt produceren, speelt een belangrijke rol bij het kiezen van de juiste prototypingtechniek. Sommige processen hebben mogelijk hogere kosten voor setups en gereedschappen, terwijl ze goedkope onderdelen produceren. Daarentegen kunnen andere processen lage opstartkosten hebben, maar hogere onderdeelkosten als gevolg van minder automatisering, langzamere cyclustijden en arbeidskosten. Zelfs met grotere volumes dalen de kosten van dergelijke processen slechts marginaal.

4. Levertijd

Hoe snel je het prototype nodig hebt, is ook van invloed op je techniekkeuze. Sommige prototyping-methoden gebruiken geavanceerde tooling in combinatie met automatisering om binnen 24 uur prototypes te maken. Echter, tooling en setups voor sommige methoden kunnen de doorlooptijden tot weken opdrijven. Als u snel testen wilt, moet u methoden kiezen die onderdelen snel produceren.

5. Materiaal

Moet uw prototype worden opgemaakt met specifieke spanningen of spanningen? U moet de kosten in evenwicht brengen met de esthetische en functionele vereisten van uw prototype voordat u het optimale materiaal kiest. Vergelijk uw ideale toepassingskenmerken met beschikbare plastic prototyping-technieken voordat u een keuze maakt.

Wat is de Plastic Prototype Kosten?

Verschillende factoren zijn van invloed op de kosten van plastic prototypes. Deze factoren zijn onder meer de gebruikte materialen, de complexiteit van het onderdeel en de gebruikte fabricagetechniek van het plastic prototype. 3D-printen is echter over het algemeen minder duur dan CNC-bewerking. Spuitgieten is iets duurder dan de aanvankelijk genoemde processen vanwege de malfreeskosten.

De lage vaste kosten van 3D-printen zorgen voor nul schaalvoordelen. Dat wil zeggen, het eerste exemplaar heeft dezelfde kosten als het laatste. De vaste kosten van CNC-bewerking zijn ook laag, waarbij de totale kosten gestaag stijgen. Je zou dus verwachten dat de kosten van elk onderdeel iets hoger zijn dan vergelijkbare onderdelen die met 3D-printen zijn geproduceerd.

Voor prototype plastic spuitgieten kosten, het is relatief hoog voor de eerste paar onderdelen. De prijs daalt echter naarmate het volume toeneemt. Het is duidelijk dat de kosten van een plastic prototype relatief zijn en grotendeels afhangen van de gebruikte methode en het benodigde volume.

Conclusie

Plastic prototyping is een effectief middel om kwaliteitsresultaten van uw productieproces te garanderen. Het succes van uw plastic prototype hangt echter af van uw begrip van de beschikbare prototypetechnologieën en het selecteren van de meest effectieve voor uw toepassing. Nu je meer weet over het ontwikkelen van plastic prototypes, is het tijd om een ​​concurrentievoordeel te behalen door de juiste productiepartner te kiezen.

RapidDirect uw leverancier van kunststofprototypeproductie

RapidDirect heeft de ervaring die u nodig hebt om efficiënte prototypeproductiediensten te leveren. Ons deskundige team van ingenieurs en ontwerpers heeft voldoende kennis van diverse technieken om uw project het beste uit te voeren. We bieden niet alleen kosteneffectieve diensten, maar we geven ook professionele feedback en suggesties om het beste uit het proces te halen.

Met een uitgebreid netwerk van partners in verschillende industrieën, kunt u er zeker van zijn dat we de best mogelijke prototyping-oplossingen bieden. Ontvang direct een offerte binnen enkele minuten en bestellingen binnen enkele dagen. Het enige dat u hoeft te doen, is uw CAD-bestand uploaden. Neem vandaag nog contact op met RapidDirect en laten we u helpen uw ideeën om te zetten in realiteit.

Veelgestelde vragen

Er zijn verschillende technieken beschikbaar om kunststof prototypes te maken. Ze omvatten vacuümgieten, spuitgieten, 3D-printen, CNC-bewerkingen en meer. Uw keuze hangt af van de toepassing, het volume, de vorm, het materiaal en de kosten van uw prototype.

Het essentiële voordeel van een kunststof prototype is dat het de daadwerkelijke producteigenschappen stimuleert. Op deze manier kunt u snel de juistheid en productfunctionaliteit van het ontwerp testen voordat u in massaproductie gaat.

De relatieve prijs van de fabricage van plastic prototypes hangt af van de gekozen fabricagetechniek en het benodigde aantal onderdelen. Over het algemeen is 3D-printen de meest kosteneffectieve optie, terwijl CNC-bewerking ook relatief goedkoop is. De spuitgietprijs is wat aan de hoge kant vanwege de matrijsgereedschappen.