Prototypeproductie versnellen met Rapid Tooling voor gegoten onderdelen

Wanneer je honderdduizenden kunststofonderdelen moet maken, vertegenwoordigt het injectiegietproces vaak de beste optie. Omdat hoewel de opstartkosten hoog zijn, materiaal- en operationele kosten niet zijn, wat het makkelijk en betaalbaar maakt om onderdelen in grote volumes te produceren.

Het produceren van onderdelen in kleine volumes is een ander verhaal. Metaaltooling kan erg duur zijn, dus het is zelden economisch haalbaar om een klein aantal onderdelen te produceren met injectiegieten. Wanneer alleen tientallen of honderden eenheden nodig zijn, kan het beter zijn om 3D-printen of een ander proces met lage opstartkosten te gebruiken.

Met rapid tooling is het echter mogelijk om een compromis te bereiken. Hoewel gietvormen altijd relatief duur zijn, kan het gebruik van rapid prototyping technieken zoals 3D-printen of CNC-bewerking hun kost drastisch verlagen. Het wordt dan mogelijk om kunststofprototypes of laag-volume productieruns te maken zonder geld te verspillen.

Dit artikel legt uit hoe rapid tooling werkt en hoe de kernvoordelen ervan benut kunnen worden via RapidDirect.

Wat is rapid tooling?

Zoals de naam suggereert, is rapid tooling een proces waarbij tooling geproduceerd wordt met rapid prototyping technieken zoals additive manufacturing of CNC-bewerking. Dit kan het maken van de gietvorm zelf omvatten – een proces bekend als direct rapid tooling – of het fabriceren van een meesterpatroon waaromheen een gietvorm gevormd kan worden. Het laatste proces heet indirect rapid tooling.

Rapid tooling is ongelooflijk nuttig omdat het fabrikanten in staat stelt twee soorten prototypes te creëren: een prototype van de gietvorm en, met behulp van die prototype-gietvorm, meerdere prototypes van het injectegegoten onderdeel. Het kan zelfs gebruikt worden om kleine volumes van eindgebruiksonderdelen te creëren als kwaliteitseisen minimaal zijn.

De mogelijkheid om injectegegoten onderdelen te prototypen kan enorm waardevol zijn voor het onderzoek en ontwikkelingsproces van een bedrijf, aangezien het ingenieurs toelaat te zien hoe hun ontwerpen presteren in de echte wereld. In tegenstelling tot 3D-geprinte prototypes, die niet volledig representatief zijn voor een eindgebruik gegoten onderdeel, zijn gegoten prototypes hoogst vergelijkbaar met het eindproduct.

(Afbeelding van Apt-mold)

Voordelen van rapid tooling voor injectiegieten

Meer representatieve prototypes

Misschien het grootste voordeel van rapid tooling is de mogelijkheid om representatieve gegoten prototypes te produceren. Omdat deze prototypes gemaakt zijn met het injectiegietproces, kunnen ze virtueel identiek of zeer vergelijkbaar zijn met het eindgebruiksonderdeel.

Dit hogere vertegenwoordigingsniveau is waardevol voor diverse redenen.

Ten eerste stelt het de fabrikant in staat om te bepalen hoe goed het ontwerp gerealiseerd kan worden door injectiegieten. (Als defecten optreden, kan het ontwerp herschreven worden om ze te elimineren.) Ten tweede stelt het de gegoten prototypes toe om fysieke tests te ondergaan, wat een veel helderder beeld geeft van de prestatieniveaus van het onderdeel.

Verbeterde R&D

Het creëren van een prototype van een gegoten onderdeel stelt ingenieurs in staat om het ontwerp van het onderdeel tijdens de ontwikkeling aanzienlijk te verbeteren, aangezien het fysieke prototype geëvalueerd, verfijnd en indien nodig herontworpen kan worden.

Kostenbesparing

Tooling is erg duur, dus het is doorgaans alleen gerechtvaardigd als gebruikt voor massaproductie. Een standaardgietvorm maken puur voor prototyping – en dan een tweede moeten maken voor daadwerkelijke productiedoeleinden – zou een gigantische uitgave zijn.

Rapid tooling produceert echter kostenbesparingen tot 95 procent op de gietvorm.

Dit maakt het veel makkelijker voor een bedrijf om te investeren in een run van gegoten prototypes of zelfs een run van eindgebruiksonderdelen. Het is misschien niet zo goedkoop als een 3D-geprint prototype, maar de voordelen kunnen het kleine financiële voordeel van 3D-printen wegen.

Verkorte levertijden

Zoals de naam suggereert, stelt rapid tooling tooling in staat om in een zeer korte tijd gefabriceerd te worden, aangezien het meeste werk door een computer uitgevoerd wordt.

Dit verkort levertijden voor zowel de tooling als de gegoten prototypes, wat het proces haalbaar maakt voor bedrijven die werken aan strakke deadlines.

Brugproductie (Bridge production)

Eenmaal prototype-tooling gefabriceerd en getest, wordt het veel eenvoudiger om reguliere tooling voor de eindgebruiksonderdelen te ontwikkelen. Het overgaan van prototyping naar productie is een gladder proces wanneer de prototyping-fase dezelfde processen omvat als de productiefase.