Hoe een waterfilter-prototype te bouwen: Stap-voor-stap bewijs van concept

Een klant nam contact met ons op over het maken van een waterfilter, dat ongeveer 10 gallon water kon bevatten. De meeste componenten moesten in productie transparant polycarbonaat zijn, maar het materiaal van de prototype kon elk transparant kunststof zijn. De klant hoopt de prototype zo goedkoop mogelijk te maken. Daarnaast is het hoofddoel om de prototype te maken om te testen of het waterfilter werkt of niet, de esthetiek ervan is niet zo belangrijk.

Over materialen

De beschikbare materialen voor transparante prototypes zijn kleurloos polycarbonaat, kleurloos acrylaat gebruikt voor CNC-bewerking, kleurloos polyurethaan gebruikt voor vacuümgieten, en kleurloos gevoelige hars gebruikt voor Stereolithografie (3D-printen).

Overweging

Kleurloos PC/PMMA worden meestal gebruikt wanneer de esthetische eisen hoog zijn, of een onderdeel optisch getest moet worden, zoals autolens, met name PMMA-onderdelen, ze kunnen een oppervlakteroughness van Ra 0,025-0,05μm hebben. Soms, wanneer een onderdeel te groot is voor CNC-machines, moet dit onderdeel gesplitst en gelijmd worden. Hoewel heldere PC/PMMA-onderdelen gelijmd met UV-lijm nauwelijks de esthetiek van het onderdeel beïnvloeden, wanneer het aankomt op onderdelen die water moeten vasthouden, kan het gelijmde gebied niet sterk genoeg zijn. Om het deel dat water goed vasthoudt te laten uithouden, is het beter om het deel monolithisch te maken.

Voor waterfilter prototype: Vacuümgieten of 3D-printen

Kleurloos polyuréthane gebruikt voor vacuümgieten is ook een ideaal manier om het transparante deel te maken. Vacuümgegoten helder deel kan bijna optisch helder gemaakt worden. We gebruiken veel van dit materiaal en proces om autolensen te maken alsook. Vacuümgieten wordt ook siliconen gieten genoemd. Een siliconen vorm in één vacuümgietproces kan ongeveer 15 keer hergebruikt worden, wat betekent dat van het tweede deel tot het vijftiende deel, er geen kosten voor de vorm zullen zijn. Daarom is vacuümgieten vaak de meest kosteneffectieve methode wanneer de hoeveelheid boven 2 en minder dan 100 stukken is. Aangezien de klant slechts 1 prototype nodig heeft en het zo goedkoop mogelijk wil, is vacuümgieten hier niet de beste methode.

De andere manier om een helder prototype te maken is door Stereolithografie (3D-printen). Het enige beschikbare materiaal is gevoelige hars. Over het algemeen kan 3D-printen redelijk grote delen maken. In dit geval, als 3D-printen gebruikt wordt, hoeven de componenten niet in verschillende delen gesplitst en gelijmd te worden. De componenten kunnen als monolithisch geprint worden, in tegenstelling tot de CNC-bewerkingsmethode, waarin de meeste componenten gesplitst en gelijmd moeten worden, en er zijn sommige gebieden die de CNC-frezen niet kunnen bereiken. De heldere delen gemaakt door 3D-printen zullen veel minder helder zijn dan polyurethaan-delen en PC/PMMA-delen, soms kunnen heldere bellen binnen de heldere delen tijdens het proces optreden. Na berekening vonden we dat de 3D-printmethode de goedkoopste is. De klant koos uiteindelijk voor deze methode.

Nadat de componenten van het waterfilter gemaakt zijn door 3D-printen, monteerde de klant, en het werkte zoals verwacht. De klant overweegt door te gaan met massaproductie van het waterfilter.