Що таке швидке виготовлення прототипів? Типи, заслуги та застосування

Швидке виготовлення прототипів - чудовий спосіб розробки моделей із використанням 3D CAD. Якщо ви не знайомі з САПР, це означає автоматизований дизайн. Виробники можуть виготовляти моделі, фізичні деталі та збирати безперешкодно.

You will use additive manufacturing to complete the creation of the model, parts, and assembly. People generally refer to additive manufacturing like 3D printing. There are different types of a prototype. High-fidelity is when the prototype closely matches to the finished product.

In case the prototype does not match the final product, it is Low fidelity. There are several other types of rapid prototyping. In this article, we will be covering the rapid prototyping in detail. We will discuss its working process, importance, and applications.

Rapid Prototyping: An In-depth Analysis

 

Rapid prototyping is not limited to a certain type of manufacturing technology. On the contrary, it uses a wide variety of these technologies. However, rapid prototyping and additive manufacturing go hand in hand.

Кілька технологій RP використовують ряд інших методів. Наприклад, вони використовують лиття, лиття та високошвидкісну обробку. Виробництво добавок є головним пріоритетом виробника. Однак існує кілька інших технологій, доступних для створення прототипів.

Нижче ми перерахували найбільш звичні процеси створення прототипів.

Субтрактивна : технологія використовує точіння, шліфування та фрезерування для отримання бажаної форми. Він працює на блоці матеріалу та вирізає його відповідно до вимог.

Стиснення:  Цей метод використовує лиття, лиття та стискання спіканням. Замість роботи над твердими блоками та тяги до фігур, вона використовує іншу техніку. Тут використовується рідкий або напівтвердий матеріал. Техніка змушує матеріал надати відповідну форму. Потім він застигає.

Різні типи швидкого прототипування

 

Хоча виробництво добавок стає великим, ви можете використовувати ще кілька видів. Розгортання машини для створення прототипів залежить від кількох факторів. Наприклад, матеріал, який ви використовуєте для створення прототипів, відіграє важливу роль у виборі правильного методу.

Так само вам також потрібно зосередитись на типі технологій швидкого виготовлення прототипів . Ці 2 разом з іншими факторами допоможуть вам вибрати правильний тип.

Фотополімеризація ПДВ (SLA)

 

Першим успішним методом комерційного 3D-друку стала фотополімеризація за допомогою ПДВ. Це було ефективно і ефективно. Це все ще популярний вибір серед виробників. Хороша новина полягає в тому, що це одна з найбільш доступних методик.

The technique involves computer-controlled Ultra Violet light and photosensitive liquid. The UV light solidifies that liquid layer by layer.

Вибіркове лазерне спікання

 

Selective Laser Sintering (SLS) is an effective technique. Manufacturers use it for both plastic and metal prototyping. The technique involves a laser and powdered material, sinter. SLS uses a laser to heat the material.

The prototype builds one layer at one time. However, the technique does not offer satisfying results. The final product’s surface is often rough and it requires additional work. In addition, the prototype lacks strength. It is weak in comparison to the ones you have using SLA.

Моделювання плавленого осадження

 

FDM or more commonly referred, as the Material Jetting is another rapid prototype manufacturing technique. The technique is popular due to its affordability factor. You will find it mostly in non-industrial desktop printers.

The technique uses a spool of thermoplastic filament. Instead of craving the material, it first melts it within the printing nozzle barrel. The liquid plastic is then shaped layer by layer to attain the desired results.

The shaping takes place in accordance with a computer deposition program. Initially, the technique generated unsatisfying results. However, with time, it has become efficient and sophisticated. It no longer produces weak prototypes with poor resolution.

Навпаки, сьогодні ви бачите більш вишукані та міцні прототипи. Незважаючи на кращі результати, процес все ще недорогий. Це, мабуть, один із найбільш доступних методів швидкого прототипування. Таким чином, він ідеально підходить для розробки продукту.

Вибіркове лазерне плавлення

 

Неофіційна і більш поширена назва селективного лазерного плавлення - порошкове плавлення. Це відмінна техніка швидкого прототипування . Виробники вже давно використовують цю техніку. Він відомий тим, що виробляє складні та надійні прототипи.

Він ідеально підходить для виготовлення складних деталей. Крім того, ці деталі потребують високої міцності. УРЗ часто зустрічається в автомобільній, аерокосмічній, медичній промисловості та обороні. Таким чином, ви можете зрозуміти, який тип послуг він обслуговує.

The technique uses a high electron beam or a high-powered laser. The laser or the beam melts a fine metal powder. It then uses the liquid power to build the product or the part layer by layer. You can use a number of materials as primary SLM material. Some of these materials include cobalt chrome alloys and stainless steel.

Likewise, you can also use aluminum and titanium. Aluminum is common mainly because it is affordable and readily available.

Laminated Object Manufacturing

 

Sheet Lamination is the common name. The process is very common among low-budget manufacturers. Although, it lacks SLS and SLM sophistication, but it does generate adequate results. In addition, it is cheaper than both of these techniques.

У процесі використовується серія тонких ламінатів. Лазерний промінь ріже ці ламінати відповідно до специфікацій. Потім вступає в дію дизайн САПР. Ця машина створює прототип. Ріжучі пристрої формують прототип пошарово.

Машина розміщує кожен шар поверх попереднього. Він надійно скріплює кожен шар один з одним.

Обробка цифрового освітлення

 

DLP подібний до техніки SLA. Однак він використовує більш звичне джерело світла. Тут використовується полімеризація смол. Джерело світла затверджує ці смоли. Хоча DLP дешевший і швидший у порівнянні з SLA, він вимагає додаткової підтримки.

DLP потребує затвердіння після будівлі, а також потребує опорних конструкцій.

Безперервне виробництво рідкого інтерфейсу

 

CLIP - це альтернативна версія DLP. У техніці не використовуються шари. Він безперервно тягне з чану. Для того, щоб зробити необхідний малюнок поперечного перерізу на пластиці, машина відокремлює деталь від чану. Потім деталь перетинає світловий бар’єр.

Цей бар’єр відповідає за зміну конфігурації. Таким чином, ви набуваєте бажаної форми.

В'яжучий струмінь

 

Ще одна відома техніка швидкого виготовлення прототипів - Binder Jetting. Можна одночасно надрукувати кілька частин. Таким чином, методика ефективна. Функція паралельного друку підвищує ефективність. Однак одночасно це призводить до зменшення міцності.

The parts are weak in comparison to the ones produced using SLS. To make a part’s layer, Binder jetting uses nozzles spray and a powder bed. The nozzle let go of micro-fine droplets on the powder bed. These droplets help in bonding the powder particles to create a part’s layer.

Next is the compaction of every layer. It uses a roller for this purpose. For the next layer, it first lays the powder and then repeats the process. After the parts are ready, they might require oven treatment. After all, it is important to fuse the powder of the required parts and to burn off the binding agent.

Additive Manufacturing

 

A process builds products or parts using the deposition material and digital 3D design data. Due to its efficiency and effectiveness, the process is extremely popular.

The Impact of Rapid Prototyping on the Manufacturing Process

 

The above prototyping methods have the capacity to create an accurate model of products. Thus, the manufacturers, designers, and engineers would have a similar product to analyze. They would be able to access different aspects of the product.

They would be able to identify potential errors. Once, they are fully satisfied only then will they will go into the full production phase. There are several reasons manufacturers use prototyping. It is extremely helpful in evaluating a product’s aesthetic appeal, ergonomics, and manufacturing capability.

Different prototyping methods offer different benefits. For instance, the SLA printing technique is useful for testing precision parts. It can help identify potential errors and problems. If the manufacturer uses a photopolymer layer of 01.mm, it can produce accurate parts. These parts would effective take the place of the original product in tests.

It is possible to put the prototype through a load tolerance test, aerodynamic performance, stress tolerance test, and tension test. With the help of rapid prototyping manufacturing techniques, manufacturers save time.

It now takes less time to go from the designing phase to the production phase. It is possible to create an accurate prototype in no time. In addition, manufacturers do not have to pay a lot of money. The cost-efficiency is extremely profitable for the manufacturers.

Since it is possible to produce a prototype in just two days, thus it increases product manufacturing efficiency. After approving the prototype, the manufactures can get down to the production process.

They can now focus on setting up the tools and the factory manufacturing process. Thus, decreasing the overall manufacturing cost.

 Benefits of Rapid Prototyping manufacturing for Customers and Suppliers

 

There is no denying the impact of rapid prototyping in the manufacturing process. There are also several benefits. We will talk about these benefits later. However, for now, we will focus on how rapid prototyping is beneficial for suppliers and customers.

The suppliers are better able to estimate accurate production and cost time using these prototypes. If a certain prototype takes about 2 days, they could calculate the exact time required for creating the original product.

In addition, the suppliers can create metal cast using the SLA prototypes. They can use them as master patterns as well. Thus, the time to require setting up a factory and its tool decrease significantly.

On the other hand, it offers a number of benefits to consumers. The customer is able to physically see and holds their final product. They would give them a better idea of how the product would look and feel.

Крім того, це зміцнить їхню впевненість. У разі виникнення проблеми, з прототипом вони можуть на це вказати. Це допоможе усунути проблему на заключній фазі виробництва. Так само це допоможе їм заощадити в процесі проектування та виготовлення.

Переваги швидкого створення прототипів у розробці та виробництві продукції

Швидке створення прототипів пропонує ряд переваг. Нижче ми перерахували деякі з цих переваг.

Витратоефективний

 

Ми просто не можемо заперечувати той факт, що швидке створення прототипів є економічно вигідним. Крім того, це також швидше в порівнянні з конструкцією повномасштабна модель. Виробники здатні створювати високоточні прототипи, використовуючи сучасні методи прототипування.

Таким чином, вони економить суму, оскільки прототипи надзвичайно дешевші у створенні, ніж оригінальний продукт.

Ефективний за часом

 

In addition to being cost-efficient, rapid prototyping is also very time efficient. It reduces the time manufacturers need to develop special tools and molds. The prototype will help you generate the right kind of tools and molds.

Minimizes Waste

 

Another great thing about rapid prototyping is that it has the ability to minimize waste. Unlike, creating a real testing product, prototypes require a minimal amount of raw material. You would use only that material that is required for prototyping.

Complex creating

 

The modern and sophisticated rapid prototyping technology can help you create marts of minuscule size. Similarly, it is possible to create prototypes of products that require complex geometries.

Three Dimensional Designs

 

На відміну від 2-D зображення на комп’ютері, прототипування пропонує 3D-продукт. Виробники та споживачі можуть торкнутися та відчути товар. Вони можуть ретельно проаналізувати це перед тим, як перейти на фазу виробництва.

Ідентифікація помилки

 

Швидке створення прототипів та виготовлення добавок можуть багато чого запропонувати. Визначити потенційні проблеми та помилки товару можна за допомогою прототипу. Виробник не повинен брати на себе всі витрати на виробництво продукту у випадку несправності кінцевого продукту.

Налаштування

 

Завдяки швидкому прототипуванню та виробництву налаштування стає простим. Клієнт і виробник можуть внести всі бажані зміни. Вони вносять зміни в дизайн, не переживаючи клопоту із зміною всього процесу.

Більш легке тестування

 

Another advantage of prototyping is that it offers the ease of testing. The manufacturers no longer have to spend a great amount of testing. They need to focus on the prototype. After all, the properties of the prototype material are quite similar to that of the final product.

No need for Feedback

 

It is possible to make changes instantly. If there seems an error, the manufacturers can remove it. Thus, there is no need for them to wait for feedback before making any changes.

How to Choose a Prototyping technique?

 

Several factors contribute to making this decision. Below, we did list some of these factors.

Production of Volume

 

First and foremost, the manufacturer needs to understand the production volume. There are certain prototyping techniques that work well with smaller production volumes.

Speed of Production

 

Another factor that has a direct influence on the type of prototyping technique you choose is the speed of production. You need to know the amount of time you have before you deliver the final product. Some prototyping techniques require just 2 days to create a prototype.

On the other hand, certain techniques would require more time. In case, you can are in a hurry, you can go with techniques that require less time for creating an accurate prototype.

Financial Considerations

 

Of course, the amount of money you are willing to invest makes a lot of difference. Some techniques are expensive in comparison to others. For instance, Fused Deposition Modeling is less expensive than SLS.

Geometry of Parts

 

The complexity of the prototype has a great impact on the rapid prototyping technique. For example, Selective Laser Melting is the perfect technique to design and develop complex prototypes. It generates prototypes that are robust.

Intended use of Product or Parts

 

This is another important factor to consider. The manufacturer needs to pay heed to where the final products are to be used.

Rapid Prototyping and Manufacturing Services to Support your Product

 

Prototype development is an important factor that helps in determining the viability of the product or apart. However, it may not be a practical solution from an operational and coastal perspective. Fortunately, Katio Mould manufacturers offer state of the art technology.

They use technologies like CAD and CAM software to alleviate any concerns of their respective clients. In addition, they make it possible for clients to join hands with their experts. Thus, fulfilling the needs of single-unit production.

How much does it cost?

 

The cost of швидкого створення прототипів depends upon a number of factors including the size, shape, and volume of the parts. In addition, the material, the surface finish, and the amount of post-manufacturer processing contribute to the overall cost.

Наші Послуги

 

Katio Mould is among the leading prototyping companies. It has world-leading expertise and experience in rapid prototyping manufacturing techniques and additive manufacturing processes. With our expert designers, the end-users will be able to enjoy an accurate prototype of their product.

Якщо ми можемо допомогти вам з вашим проектом, зателефонуйте нам за номером 0086-769-82821468 або напишіть на email sales@kaitomould.com.