3D-прототипирование изделий считается одним из наиболее важных моментов при разработке. Изготовление прототипов помогает выявить все недостатки изделия исправить их. С помощью прототипа можно измерить функциональность продукта и проанализировать работу системы в целом. Прототип изготавливается на основе технического задания, он является полноразмерной функциональной презентационной моделью. После всех испытаний и внесения в него корректировок утверждённый вариант модели прототипа ставится на производство.
Создание прототипа и его подробный анализ поможет понять, получилось ли технически реализовать первоначальную идею в готовом устройстве.
РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПОВ ИЗДЕЛИЙ ПОЗВОЛЯЕТ ПРОВЕРИТЬ:
- аппаратное обеспечение;
- удобство собираемости продукта;
- прочность и маркость материалов корпуса;
- удобство использования, тактильные ощущения при прикосновении, вес изделия.
ПРОТОТИПЫ ИЗДЕЛИЙ: ВИДЫ
- Промышленные прототипы, например электроники. Обычно они называются мастер-моделью.
- Архитектурные презентационные макеты города, дома или отдельной комнаты.
- Транспортные – прототипы любого транспортного средства (автомобиль, корабль, самолет и т.д.).
- Товарный прототип – модель, которую используют для выставок и презентаций.
3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ
Создание прототипа изделия: этапы
Составление технического задания – документа, в котором прописаны все требования к изделию. В него должны быть вписаны размеры и характеристики начинки, внешний вид, принципы работы и функции устройства. Понадобятся дополнительные материалы: чертежи, наброски, фото, видео и т. д.
Создание 3D-модели будущего изделия. После получения всей документации 3D-моделер приступает к работе над проектом. С помощью специальных программ (Solidworks, 3Ds Max, Maya) создается точная модель. Далее её загружают в фрезерный станок или 3D-принтер.
На этом этапе кроме моделирования самого изделия может моделироваться цифровая реальность вокруг него. Это помогает в тестировании будущего продукта. Например, при создании автомобилей моделируется аварийная ситуация. Так цифровое прототипирование помогает проводить краш-тесты. Это позволяет сократить время производства автомобилей и экономит деньги.
Третий шаг – выбор метода изготовления прототипа: 3D-печать или фрезеровка. В зависимости от назначения изделия, его размеров и характеристик подбирается наиболее оптимальный вариант.
СПОСОБЫ ПРОТОТИПИРОВАНИЯ: ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
3D-фрезерование
Пластиковые изделия хорошо поддаются обработке на фрезеровальном станке. Фрезеровальный аппарат ЧПУ — гравировально-фрезерный станок, оборудованный числовым программным управлением для автоматизированного расчета и выполнения операций технологического процесса. В него вносятся все нужные данные — 3D-модель, после чего он приступает к работе.
С помощью станков можно делать заготовки из пластика. Они бывают:
- прутковые;
- листовые;
- в виде стандартного профиля (тавровые, двутавровые, швеллеры, уголки).
Станок может придать заготовке форму, вырезать отверстия, обработать выступы или впадины, нанести на поверхность надписи и рисунки, выфрезеровать 3D-рельеф.
Основным преимуществом является качество среза при фрезеровке. Поверхности можно сделать матовыми или глянцевыми, обработать до зеркального блеска.
Минусами фрезеровки является то, что для процесса нужна высокая скорость, из-за которой сверло может нагреться, а пластик – расплавиться. Стружка из пластика тоже может спекаться в комки.
Однако для больших объектов этот способ является наиболее подходящим.
Заказать изготовление прототипа изделия на фрезерном станке вы можете в компании КЛОНА.
ВЫБОР МЕТОДА 3D-ПЕЧАТИ ДЛЯ ПРОТОТИПА
Технология прототипирования FDM: спектр материалов:
FDM-печать (послойное прототипирование) – метод, при котором на движущуюся платформу слоями наносят расплавленный материал.
- ABS-пластик (ударопрочная термопластичная смола);
- PLA-пластик (биоразлагаемый, экологически чистый пластик);
- HIPS-пластик (очень прочный пластик);
- PC-пластик (твердый полимер, который хорошо пропускает свет);
- Laywoo-D3 (полимер из связующего элемента частиц дерева);
- Laybrick (имитирует текстуры песчаника);
- PVA: PVAc и PVAl (хорошо поглощают влагу, могут растворятся в воде);
- нейлон (гибкий и легкий пластик).
SLS печать подходит для работы с такими материалами:
- полимеры – полистирол, полиамид, нейлон (с разными наполнителями, например, из стекловолокна);
- металлы;
- глауконитовый песок.
Стереолитография или SLA печать – метод аналогичный предыдущему. Отличие заключается в использовании жидкого полимера вместо порошков.
Плюсы стереолитографии – быстрое прототипирование и точность прототипа. Минусы – для 3D-печати можно использовать только один материал, который бывает токсичным.
Стереолитографию и SLS печать вы можете заказать в компании KLONA. Свяжитесь с нами для выбора метода печати, который подойдет для вашего изделия.
3D-ПРОТОТИПИРОВАНИЕ:
- выбранного метода производства;
- сложности геометрии изготовляемого прототипа;
- сроков выполнения проекта;
- материалов, которые будут выбраны для производства.
Для разработки прототипа инновационного устройства, транспортного средства или архитектурного макета обратитесь в KLONA. Сделайте шаг навстречу успеху!
