Методы и сроки производства изделий из пластика: 3D-печать, литье в силикон, литье под давлением

11 голосов

4.2454545454545 5

11.05.2017

Сроки производства – один из 3 вопросов, которые заказчики задают руководителям проектов KLONA чаще всего. В статье рассказываем, сколько времени занимает производство пластикового изделия методом 3D-печати, литья в силикон и литья под давлением на примере опыта нашей студии.

3D-моделирование на заказ: особенности процесса

Первый этап любого производства – 3D-моделирование. Промышленный дизайнер создает объемную твердотельную модель (CAD-модель) в программе SolidWorks. Далее с ее помощью мы сделаем прототип изделия, который поможет создать форму для литья (силиконовую или стальную).

3D-моделирование на заказ

Интерфейс SolidWorks

Сроки 3D-моделирования зависят от 2 факторов:

  • сложности изделия (моделирование фасада здания займет пару месяцев, кубическую подставку под ручки можно смоделировать за несколько дней);
  • начальных данных (чертеж, фотография, оригинальный предмет).

Например, если нужно смоделировать простой корпус для электроники по готовому чертежу, это займет от 3 до 5 дней. Моделирование аналогичного корпуса по фото займет немного больше времени (1,5-2 недели).

Также создать 3D-модель изделия можно методом 3D-сканирования. Сканер позволяет получить облако точек – набор вершин в трехмерной системе координат. Сам процесс сканирования занимает около недели, сроки зависят от размера сканированного объекта. Затем с этим облаком работает 3D-моделлер, преобразовывая его в CAD-модель. Процесс преобразования называется реконструкцией поверхности. Он занимает еще 7 рабочих дней. 

Если нужен промышленный дизайн изделия, то сроки проекта – 21 рабочий день (около полутора месяцев). Однако каждый случай индивидуален, поэтому приведем пример из нашего опыта.

Один из недавних запросов в студию 3D-моделирования KLONA – промдизайн городского автобуса. Задача проекта – смоделировать экстерьер и интерьер транспортного средства. По сути это 2 проекта в одном, поэтому сроки удваиваются: 21 рабочий день на каждый из видов работ. На выходе мы презентуем заказчику по 3 разных концепта внешнего вида салона и фасада. Стоит сказать, что изначально мы придумываем их больше, а 3 – это минимум, который мы презентуем заказчику, лучшие варианты.

В случае, если конструкция изделия простая, мы презентуем большее количество вариантов. Например, когда команда КЛОНА делала кубический настенный корпус для сигнализации, в презентацию вошло 26 концептов. Подробнее о том, из чего состоит услуга 3D-моделирования в KLONA вы можете прочесть здесь.

После того, как модель закончена и утверждена с заказчиком, мы переходим к следующему этапу – производству. В зависимости от того, какое количество готовых изделий требуется заказчику, изделия какого качества он планирует получить на выходе и каким количеством времени располагает, может быть выбран один из 3 методов:

  • 3D-печать (штучное производство, от 1 до 5 изделий);
  • литье в силикон (мелкосерийное производство – от 6 до 500 изделий);
  • литье под давлением (проектирование и изготовление пресс-формы, возможность получить от 500 штук и выше).

Далее подробно опишем каждый из методов, и время, которое требуется, чтобы изготовить нужное количество деталей.

3D-модель и напечатанное изделие

3D-печать на заказ: особенности метода

Если нужно быстро изготовить прототип, лучше всего подойдет 3D-печать. Также этот метод выбирают, если изделие требуется в одном экземпляре. Например, заказчик хочет напечатать сувенирную фигурку или макет-презентацию. 3D-печать – наиболее быстрый метод, так как не требует никаких подготовительных работ. Достаточно наличия STL-файла с моделью изделия, и можно запускать процесс 3D-печати.

Скорость 3D-печати зависит от таких факторов:

  • размера и сложности конструкции;
  • качества печати;
  • объема материала.

Например, кольцо для стрельбы из ружья можно напечатать за несколько часов. В то же время архитектурный макет или макет транспортного средства, который состоит из сотни мелких деталей, будет печататься гораздо дольше (от 3 до 5 рабочих дней).

Качество изделия, изготовленного с помощью 3D-печати наиболее низкое среди 3 вышеперечисленных методов.

Цена 3D-печати в KLONA – 6 грн. за 1 грамм PLA 3D-печати.

Заказать 3D-печать вы можете в студии KLONA. Один из наших завершенных проектов – изготовление прототипа датчика ФПГ с помощью 3D-печати (Киев) и его мелкосерийное производство. Если вы хотите изготовить прототип изделия, обратитесь в студию KLONA. Мы воплощаем проекты в жизнь!

3D-печать

Литье пластиков в силиконовые формы: особенности и сроки

Литье пластика в силикон – метод мелкосерийного производства, который подходит для небольших партий изделий. Он состоит из двух этапов:

  • производства и подготовки формы;
  • литья.

Чтобы подготовить форму, нужен прототип изделия. Если у заказчика нет готового, мы моделируем и печатаем его. Затем дорабатываем его, превращая в мастер-модель (шлифовка, нанесения шагрени и т.д.). Затем по мастер-модели мы изготавливаем силиконовую форму. Подробнее о процессе изготовления формы вы можете прочесть здесь.

Факторы, которые влияют на сроки изготовления изделий методом литья в силикон:

  • объем изделия;
  • тираж;
  • материал, из которого будет производится отливка;
  • скорость принятия решений со стороны заказчика (влияет на скорость производства формы).

Теперь расскажем о каждом факторе подробнее.

С объемом изделия все просто – чем больше изделие, тем дольше оно полимеризуется. Аналогичная ситуация и с объемом тиража, чем он больше, тем дольше продлится отливка партии.

Выбранный материал может замедлять процесс литья, так как у каждого из них своя скорость застывания. Скорость застывания некоторых полиуретанов позволяет отлить 5-6 изделий в день. Однако есть материалы, которые застывают медленно. Поэтому в день можно изготовить только 1 изделие.

Однако наиболее времязатратный процесс – согласование этапов с заказчиком.

Силиконовая форма проходит 3 стадии согласования:

  • 3D-прототипирование;
  • изготовление мастер-модели;
  • изготовление силиконовой формы по мастер-модели.

В идеальном мире мы показываем прототип / мастер-модель / силиконовую форму, а заказчик утверждает все с первого раза. Однако иногда бывает, что после демонстрации нужно внести правки. Также случается, что цепь согласования состоит из многих звеньев.

Например, KLONA сталкивалась с проектами, где клиентом выступала компания-генподрядчик. Согласовывать этапы нужно было не только с ней, а и с предприятиями-подрядчиками, которые были частью большого проекта. На каждом из трех этапов согласований клиент пересылал запросы на утверждение вниз по цепочке. Это замедлило ход работ.

После того как форма готова, мы делаем тестовую отливку и демонстрируем заказчику результат.

Силиконовая форма – метод мелкосерийного производства. Она снашивается, и качество изделия немного ухудшается с каждой новой отливкой.  Поэтому первую отливку мы делаем в одну форму, чтобы определить ее ресурс. Так становится понятно, сколько всего форм потребуется, чтобы изготовить нужный тираж изделий. Например, мы отливаем 21 изделие, и видим, что качество первых 20 – удовлетворительное, а 21 – нет. Это значит, что ресурс формы – 20 изделий. При условии, что отлить нужно партию из 250 изделий, мы понимаем, что всего потребуется 13 форм.

Литье в силикон – метод мелкосерийного производства изделий, который подходит если:

  • нет времени на длительные подготовительные работы;
  • не требуется получить изделие высокой точности;
  • требуемый тираж не превышает отметки в 500 изделий.

Чтобы изготовить пластиковый корпус для электроники путем литья в силикон, потребуется 4-6 недель (весь процесс: от моделирования, до отливки всего тиража).

Заказать литье корпусов из пластика вы можете в KLONA. Больше о проектах студии промышленного дизайна вы можете узнать из нашего портфолио.

Производство пластмассовых изделий - литье в силикон

Производство пластмассовых изделий методом литья в силикон

Литье пластиков под давлением: сроки

Если заказчику нужна большая партия изделий (501 и более) высокой точности, и у него есть время на дополнительные работы (проектирование и изготовление пресс-формы), мы рекомендуем выбирать метод литья пластика под давлением. Он дает возможность производить наиболее качественные изделия с максимальной скоростью. Пресс-формы бывают одноместные, двухместные, . Одноместная пресс-форма позволяет производить 1 изделие в минуту, двухместная – 2, десятиместная – 10.

Главный плюс пресс-формы – если понадобится новая партия изделий, ее можно будет быстро произвести с помощью формы. Если же использовать метод литья в силикон, понадобится отливать форму заново, тратя на это время и деньги.

Качество изделий, которые выливаются в пресс-формы выше, чем, качество изделий, напечатанных на 3D-принтере или отлитых в силикон.

Метод литья пластика под давлением включает 2 этапа:

  • производство оснастки;
  • литье.

Наиболее времязатратный процесс – проектирование и производство пресс-формы (оснастки). На скорость влияют такие факторы:

  • сложность изделия (узкие места);
  • загруженность производства.

Производство – наиболее непредсказуемый фактор. Например, саму форму после отливки нужно закалить. Подходящих печей для закалки существует ограниченное количество. Время ожидания доступа к печи для закалки формы – один из этапов, на которые не может повлиять заказчик или студия.

методы и сроки производства изделий из пластика, пресс-форма, фото

Пресс-формы для литья из пластика

Также существуют процессы, которые не выполняют на производстве. Чтобы изделие, отлитое в пресс-форме, имело матовую поверхность, нужно нанести шагрень на внутреннею поверхность пресс-формы. На производстве это сделать невозможно. Поэтому придется транспортировать форму туда, где занимаются нанесением нужно покрытия.

В среднем процесс проектирования и производства пресс-формы и изготовление тиража изделий занимает 3 месяца. Это усредненный срок для изделий с простой геометрией (корпуса электроники, коробочки с ровными углами и т.д.). Сделать пресс-форму для изделия с необычной геометрией сложнее. Например, проектирование и изготовление пресс-формы для маски для снорклинга займет больше времени.

Если нужно изготовить изделие из пластика, и вы хотите выбрать оптимальное решение для производства, обратитесь в KLONA. Мы подберем метод, который подойдет по срокам и не скажется на качестве готовых изделий.

Контактная информация:

+38 (044) 338 88 02

hi@klona.ua

arrowwww
arrow
Понравилась статья?
Оставьте свой голос:)

Читайте еще

comments powered by HyperComments

Получай больше эксклюзивной информации на свой e-mail