CNC verspanen van kunststof prototypes:is dit de beste keuze?

De veelzijdigheid en talrijke voordelen van kunststoffen maken ze tot de belangrijkste technische materialen van vandaag. BMW heeft tot 100 kg aan gewicht bespaard door metalen te dumpen en te vertrouwen op thermoplasten en composieten voor de achterklep en voorvleugels van zijn 6-serie Coupé. Zonder twijfel had BMW deze gewaagde stap niet kunnen zetten zonder ooit prototypes te bouwen en er tests op uit te voeren.

Dus, laten we zeggen dat je een groot idee hebt en het ontwerp voor een nieuw product of onderdeel hebt gemaakt. U moet doorgaan met het maken van plastic prototypes met behulp van elke bewerkingsmethode, toch? Mis! BMW vertelt het u misschien niet, maar het succes van uw project hangt nog steeds grotendeels af van de bewerkingsmethode die u gebruikt om deze onderdelen te maken en de externe fabrikant die u kiest.

Dit artikel behandelt verschillende methoden voor het maken van kunststof prototypes, met name CNC-bewerkingen. Het zal u helpen beslissen over het beste plan voor uw project.

Waarom zou u uw plastic prototypes CNC-frezen?

CNC-bewerking heeft tal van voordelen, en hier zijn vier scenario's die CNC-bewerking van kunststof zouden rechtvaardigen.

Scenario nr. 1:het ontwerp van uw plastic prototype heeft kleine details

Heeft u een ontwerp met patronen met kleine radii en waarvoor nauwe toleranties nodig zijn? Dan is CNC verspanen waarschijnlijk zeer geschikt voor uw project. Een CNC-freesmachine kan radii van slechts R0,05 mm en toleranties tot 4 m bereiken.

Scenario nr. 2:u hebt een hoogwaardige oppervlakteafwerking nodig

Als u plastic prototypes probeert te fabriceren, uitsluitend om concepten of ideeën te visualiseren, moet u CNC-bewerking overwegen. Het biedt een hoogwaardige oppervlakteafwerking en laat geen laagmarkeringen achter die veel voorkomen in het 3D-printproces.

Scenario nr. 3:u wilt werken met een speciaal kunststof materiaal

Kunststoffen en polymeren zoals PVC, PEI, POM en PEEK zijn bijna onmogelijk om te 3D-printen. Een CNC-machine is compatibel met deze kunststoffen en meer. Een machinist zal geen probleem hebben om een ​​prototype van een CNC-plastic prototype te maken, op voorwaarde dat je blokken van het plastic materiaal hebt.

Scenario nr. 4:u hebt een aanpasbare en snelle bewerkingsmethode nodig

Bent u op zoek naar functionele plastic prototypes die u kunt testen om ontwerpfouten op te lossen? Omdat CNC-machines vertrouwen op 3D CAD-modellen en computerinstructies om machinaal bewerkte plastic prototypes te produceren, kunt u ontwerpen snel wijzigen en er nieuwe tests op uitvoeren.

Enkele alternatieve methoden voor het maken van plastic prototypes

Methode #1:3D-printen

3D-printen, ook wel additive manufacturing genoemd, is in de jaren tachtig ontstaan ​​als hulpmiddel voor rapid prototyping. Het omvat een handvol verschillende technologieën - Fused Deposition Modeling (FDM), Stereolithography (SLA) en Selective Laser Sintering (SLS) - waarbij allemaal plastic materialen in lagen worden toegevoegd om plastic onderdelen te bouwen.

Zowel 3D-printen als CNC-bewerkingsprocessen vertrouwen op 3D digitale modellen om onderdelen te maken. Er is echter minder materiaalverspilling bij 3D-printen dan bij CNC-bewerking.

Bovendien elimineert 3D-printen de noodzaak voor gereedschapsproductie en maakt het de creatie van complexe geometrieën mogelijk. Deze technologie is compatibel met thermoplasten zoals ABS, nylon, PLA en ULTEM.

Methode #2:Spuitgieten

Spuitgieten is een andere ideale methode om snel kunststof prototypeonderdelen te produceren. Het proces begint met het maken van een aluminium of stalen mal met een runner-systeem - een kanaal waardoor gesmolten plastic naar de holte van de mal kan stromen. De gewenste plastic prototypevorm wordt gevormd wanneer gesmolten plastic materialen in de mal worden geïnjecteerd, afgekoeld en stolt.

Het gebruik van spuitgieten zorgt ervoor dat de prototypes na productie nauwelijks meerwerk of oppervlaktebehandeling nodig hebben. Kunststof spuitgieten biedt ook een verhoogde sterkte omdat het mogelijk is om vulstoffen in de spuitgietmatrijzen te gebruiken. Bovendien? Deze plastic prototyping-methode is kosteneffectief en kan worden gebruikt voor het maken van complexe ontwerpen.

Methode #3:Vacuümgieten

Vacuümgieten, ook wel polyurethaan- of urethaangieten genoemd, is een techniek om hoogwaardige kunststof prototypes te maken. Het proces maakt gebruik van siliconen mallen en gietbare gietharsen om kopieën van masterpatronen te maken. U kunt deze plastic kopieën gebruiken om ideeën te visualiseren (alfa-prototypes) of om ontwerpfouten op te lossen (bèta-prototypes).

Vacuümgegoten onderdelen vertonen fysieke eigenschappen en oppervlakteafwerkingen die vergelijkbaar zijn met spuitgegoten prototypes. Het vacuümgietproces is ook veelzijdig omdat verschillende soorten urethanen (of polyurethanen) kunnen worden gevormd om een ​​gespecificeerde hardheid en gewenste oppervlaktetextuur te creëren.

Hoe u de beste methode voor uw prototype kiest

CNC-bewerking, 3D-printen, spuitgieten en vacuümgieten hebben eigenschappen en voordelen die ze geschikt maken voor verschillende scenario's.

Als u bijvoorbeeld met een moeilijk kunststof materiaal wilt werken of complexe prototypes wilt maken met verbeterde structurele integriteit, is CNC-bewerking uw beste optie. Hoewel spuitgieten ook verbeterde structurele integriteit en goede mechanische eigenschappen biedt, is het beter geschikt voor grootschalige prototyping of productie. Dit komt door de hoge kosten die gepaard gaan met het maken van aluminium of stalen mallen.

Een siliconen mal in het vacuümgietproces kan maximaal 25 onderdelen maken; daarom is het proces geschikt voor kleine productieruns. Desalniettemin hebben prototypen van vacuümgegoten kunststof meestal geweldige oppervlakteafwerkingen en zijn ze perfect voor de visuele weergave van ontwerpconcepten.

Net als het vacuümgietproces, moet 3D-printen ook worden gebruikt voor kleine productieruns. Met 3D-printen kunt u uw prototypes echter binnen enkele uren klaar hebben, terwijl vacuümgieten een doorlooptijd van maximaal 5 dagen kan hebben.

Gensun Precision Machining is een toonaangevend precisieproductiebedrijf in China. Vertel ons vandaag nog over uw prototypingproject en laat ons u helpen bij het bepalen van een geschikte prototypingmethode. Onze hoogopgeleide ingenieurs zullen met u samenwerken om prototypes van hoge kwaliteit te maken met behulp van ultramoderne CNC-bewerkings-, 3D-print-, spuitgiet- en vacuümgiettechnologieën.