6 лучших методов быстрого прототипирования – ЧПУ, вакуумное литье, SLA, SLM и многое другое | CNCLATHING

1. Обработка с ЧПУ

Многие не понимают, что обработка на станках с ЧПУ — идеальный метод прототипирования для нужного проекта. Это быстро, очень точно и очень универсально, поскольку работает практически с любым твердым материалом, как пластиком, так и металлом. Также нет минимальных количеств, поэтому одну деталь можно сделать так же легко, как и тысячу. Вам стоит рассмотреть обработку на станках с ЧПУ, если вам нужны прочные механические детали, которые полностью функциональны и имеют точные допуски — по сути, качество полного производства, но в ограниченном количестве. CNC-обработка не подходит для тонкостенных коробок или глубоких полостей. Для таких форм вы можете рассмотреть термоформовку, 3D-печать или вакуумное литье.

2. Вакуумное литье полиуретана или VC

Вакуумное литье, также известное как «литьевой уретан» в Северной Америке, использует твердый мастер-шаблон для изготовления формы из силиконовой резины. Шаблон может быть изготовлен из любого материала, но часто это пластиковая 3D-печатная деталь. В этом процессе мастер-шаблон подвешивается в пустой литейной коробке. Затем коробка заполняется жидким силиконом, и после того, как силикон затвердевает, его разрезают, а шаблон удаляют, оставляя после себя пустую полость, которую теперь можно заполнить литейной смолой, чтобы сделать копию оригинала. Если мастер-шаблон имеет глянцевую или текстурированную отделку, она будет точно воспроизведена на поверхности каждой отливки. Поэтому во многих случаях требуется вторичная отделка. Вы также можете иметь прозрачные детали или практически любой желаемый цвет. Вакуумное литье отлично подходит для изготовления пластиковых деталей почти производственного качества, которые выглядят и работают как литье пластмасс под давлением, но без необходимости инвестировать в дорогие металлические инструменты. Детали также можно формовать поверх, а смолы бывают с различной твердостью по Шору, так что вы можете делать мягкие и гибкие детали — то, чего вы не сможете сделать с помощью обработки на станках с ЧПУ, например. Силиконовые формы выдерживают около 20 копий, что делает их отличным способом создания корпусов и других полупустых форм в небольших количествах, при необходимости вы можете их красить, шлифовать и обрабатывать на станке.

3. Стереолитография или SLA

Это был самый первый процесс аддитивного производства, и он все еще постоянно совершенствуется. Он был запущен в коммерческую эксплуатацию в 1987 году. Чтобы использовать SLA, вам сначала нужно взять вашу 3D CAD-модель и добавить к ней опоры. Затем вы разрезаете эти данные на тысячи очень тонких слоев. Используя УФ-сканирующий лазер, вы затем вытягиваете каждый слой один поверх другого, отверждая смолу в сплошной пластиковый 3D-прототип. SLA быстрый и универсальный, и есть много смол на выбор, которые обладают различными косметическими и механическими свойствами. Они обычно делятся на разные марки, такие как стандартные, инженерные или медицинские и стоматологические. Вы даже можете добавить стекловолокно или алюминиевый порошок для большей прочности. Отделка поверхности превосходна, но помните, что после печати детали все равно нужно промывать, а затем отверждать второй раз, чтобы достичь максимальной прочности и стабильности. Детали SLA также гигроскопичны, что означает, что они со временем впитывают влагу. Вот почему мы должны хранить детали SLA в герметичных пакетах с потомками или в шкафах для осушения, чтобы они оставались сухими.

4. Селективное лазерное плавление (SLM)

SLM включает в себя изготовление металлических деталей с помощью мощного лазера, используемого для сварки, а не только для спекания, таким образом, производя деталь, которая полностью плотная. Сборка фактически происходит внутри герметичной комнаты, заполненной инертным газом, например аргоном. В настоящее время этот подход становится все более популярным не только для быстрого прототипирования, но и для мелкосерийного производства. Это во многом связано с тем, что SLM хорошо подходит для сложных технических конструкций, которые включают скрытые карманы, конформные охлаждающие каналы и другие внутренние характеристики. Он позволяет вам снизить вес, одновременно повышая прочность, что имеет решающее значение для требовательных приложений в аэрокосмической, автомобильной и медицинской областях. Однако высококачественные лазеры могут сделать этот процесс дорогим, а меньшие скорости сканирования могут привести к более длительным периодам производства.

5. Моделирование методом послойного наплавления или FDM

Это система 3D-печати, с которой большинство людей знакомо. Она использует нити из обычного пластика, такого как PLA или ABS, или конструкционные смолы, такие как PEEK и Ultem. Если вам интересно, вы можете узнать больше о них, перейдя по полезной ссылке здесь. Нить выдавливается через нагретое сопло, где она расплавляется, а затем этот расплав наносится слой за слоем, образуя деталь. Что-то вроде Silly String. FDM — один из самых дешевых методов аддитивного производства, который наиболее популярен среди домашних энтузиастов и небольших бюро. Разработчикам прототипов обычно легко найти местное производственное пространство или бюро цифровой печати, которые могут помочь вам быстро и дешево распечатать ваши проекты, но имейте в виду, что разрешение не очень хорошее, поэтому вашим деталям, скорее всего, потребуется больше отделочных работ.