Thermoformen integreren in je prototyping-workflow

Een prototype is een simulatie van een eindproduct dat bedoeld is om op de markt te worden gebracht. Prototyping is een noodzakelijke stap in de creatie van een product, omdat het controleert of het product de bedoelde functie en kenmerken vervult voor zijn toepassing.

In veel gevallen is het nodig om te vertrouwen op diensten van derden voor prototyping. Echter, in sommige gevallen zijn er apparaten en tools die een veel bredere service kunnen bieden dan men op het eerste gezicht zou denken, het prototyperingsproces te vereenvoudigen en zelfs de internalisatie van het prototyperingsproces toe te staan.

Thermoformen of thermovormen is een proces dat bestaat uit het verwarmen van een vel of plaat van thermoplastisch materiaal, zodat het, zodra het verzacht, de vorm van een matrix kan aannemen door de werking van druk en vacuüm. Dit is ongetwijfel een enorm veelzijdig en relatief goedkoop productieproces dat wijd in de industrie gebruikt wordt.

Tot nu toe was de aankoop van een thermovormmachine een investering niet geschikt voor alle budgetten. Met de komst van de Mayku Formbox, een desktop thermovormapparaat, kan elk bedrijf, school, werkplaats of studio nu gietvormen, prototypes of verpakkingen maken vanuit een matrix snel en eenvoudig.

Afbeelding 1: Prototyping met Formbox. Bron: Mayku.

In dit artikel zullen we uitleggen de fabricage van een prototype met behulp van slechts twee machines: een 3D-printer en een Mayku Formbox.

Afbeelding 2: Verschillende onderdelen die het eindprototype vormen. Bron: Mayku.

Verschillende materialen moeten gebruikt worden voor de productie van de diverse onderdelen van het prototype:

1- Productbehuizing

Voor de productie van de productbehuizing moeten het boven- en ondergedeelte ontworpen worden in een CAD-programma. Vervolgens moeten de ontwerpen aangepast en geoptimaliseerd worden voor het thermovormproces.

Afbeelding 3: Ontwerpoptimalisatie voor thermovormproces. Bron: Mayku.

De modellen worden vervolgens geprint met een FDM 3D-printer. Het is op te merken dat de thermovormmachine hoge temperaturen bereikt, dus het is niet aanbevolen om materialen als PLA te gebruiken voor het 3D-printen van de matrix.

Afbeelding 4: Het proces van het maken van de behuizing. Bron: Mayku.

Eenmaal geprint, wordt het onderdeel gethermovormd met de Formbox met behulp van een 1,00 mm dik polycarbonaatvel. Zodra de gietvorm gemaakt is, moeten de randen gladgemaakt en het onderdeel gespoten worden met spuitverf.

2- Knoppen

In dit geval heeft het prototype een reeks knoppen die in silicone en hars geproduceerd moeten worden. De Formbox staat de productie van kleine series van silicone- en harsonderdelen toe, dus dit is geen probleem.

Net als bij de productie van de behuizing, moet een model voor de knoppen ontworpen en 3D-geprint worden. In dit geval moet de thermovorming uitgevoerd worden met Mayku Cast Sheet, een transparant vel voor de productie van gietvormen. Deze vellen hebben een non-stick en licht flexibel oppervlak, wat optimale matrice-onttrekking garandeert.

Afbeelding 5: Knoppenproductieproces. Bron: Mayku.

Deze gietvormen, gemaakt met Mayku Cast Sheets, kunnen gevuld worden met diverse materialen. In dit geval wordt silicone gemengd met wit pigment gebruikt.

3- Aangepaste elektronische behuizing

Voor de productie van de elektronische behuizing moet een onderdeel gemodelleerd worden dat alle gebruikte componenten omvat. Het maken van kleine bevestigingsklammen voor het printplaatje is een goed idee zodat alle elementen op hun plaats blijven.

Zodra het model klaar is, wordt het 3D-geprint en vervolgens als matrix in de Formbox gebruikt, met Mayku Form Sheet voor de thermovorming.

Afbeelding 7: Aangepaste elektronische behuizing. Bron: Mayku.

4. Montage van het apparaat.

Ten slotte moeten de verschillende elementen gemonteerd worden, het printplaatje moet in de behuizing geplaatst worden, de knoppen moeten geplaatst worden en het bovenste deel van de behuizing moet geplaatst worden.

Afbeelding 8: Plaatsing van de verschillende elementen in de behuizing. Bron: Mayku.

Zonder twijfel is de Mayku Formbox een veelzijdig en heel nuttig apparaat wanneer het gaat om het maken van prototypes. Gecombineerd met een 3D-printer worden de productie- en personalisatiemogelijkheden versterkt, wat het mogelijk maakt om professionele kwaliteitsprototypes in recordtijd te maken zonder derden in te huren, wat aanzienlijke besparingen betekent.