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Plusieurs méthodes de prototypage rapide courantes

Le prototype est appelé un échantillon dans certains cas. Comme son nom l'indique, avant une production à grande échelle, un petit nombre d'échantillons sont généralement réalisés sur la base de dessins d'aspect du produit et de dessins structurels, qui sont utilisés pour vérifier l'apparence ou la rationalité structurelle du produit.

Quelles sont donc les industries qui utilisent avec précision les usines de prototypes ou les entreprises de prototypes? Nous avons recherché le mot-clé prototype et avons constaté que la demande est relativement forte dans l'automobile, les appareils électroménagers, les appareils électriques, les jouets, l'équipement médical, la technologie et d'autres industries. Des prototypes et des moules rapides pour ces industries sont couramment utilisés en Chine: Usinage CNC, SLA, SLS, SLM, FDM, moule complexe sous vide, infusion basse pression, production de tôle. Nous comparerons ces méthodes de traitement de prototype en termes de définition, de matériaux utilisés, de logiciels utilisés, de pièces usinables, d'avantages et d'inconvénients.


1. Usinage CNC
L'usinage CNC est une machine-outil à commande numérique par ordinateur, qui est formée en coupant une plaque entière en contrôlant la trajectoire de l'outil selon un programme programmé. C'est actuellement la méthode de prototypage la plus utilisée en Chine. La méthode de fonctionnement est compliquée et l'opérateur doit avoir une expérience riche.
Principalement utilisé dans le traitement des plaques en plastique et en métal. Il peut être traité sur tous les matériaux du marché et est une technologie de réduction des matériaux. Seules les pièces arrondies présentant un certain degré de courbure peuvent être traitées, mais les produits à angle droit interne ne peuvent pas être directement traités. Les pièces à angle droit doivent être réalisées par des processus tels que la coupe / l'étincelage de fils.


2. SLA
Le SLA est une méthode de moulage photopolymérisable en trois dimensions, une sorte de technologie d'impression 3D. La plupart des matériaux utilisés sont des résines, qui sont concentrées sur la surface de la résine photosensible avec des lasers ultraviolets de longueurs d'onde et d'intensités spécifiques pour les solidifier couche par couche, et enfin couche par couche pour former une entité tridimensionnelle.
Toute l'impression 3D est une technologie additive, de 0 à 1. Le SLA est le premier processus de fabrication de prototypage rapide à maturité élevée, directement prototypé à partir de modèles numériques CAO. La vitesse de traitement est rapide, le cycle de production est court, aucun outil de coupe et moule n'est nécessaire, et des prototypes et des moules avec des formes structurelles complexes ou difficiles à former en utilisant des moyens traditionnels peuvent être traités.
L'équipement SLA est cher et nécessite un environnement d'usine élevé. Une fois le prototype formé, la résistance, la rigidité et la résistance à la chaleur sont limitées, ce qui n'est pas propice au stockage à long terme.


3. SLS
SLS est une fusion laser sélective, une sorte de technologie d'impression 3D, et les matériaux de processus actuellement matures sont la poudre de cire et la poudre de plastique. Le faisceau laser fritte sélectivement la poudre de tuile pendant l'impression. Une fois la première couche terminée, la boîte de poudre est abaissée, puis la couche de poudre suivante est frittée au laser. Retirez la boîte à poudre et retirez l'excédent de poudre, et vous obtiendrez une pièce frittée.
Le moule prototype fabriqué par SLS a une résistance élevée et une bonne ténacité. Peut être utilisé pour fabriquer des roulements, des engrenages, des composants de précision, des composants électroniques, car aucun support n'est requis, le taux d'utilisation des matériaux est élevé; Cependant, il est pollué lors du traitement du prototype; La vitesse est relativement lente.

4. SLM
SLM est la technologie de moulage par fusion au laser sélectionnée, qui est actuellement la technologie la plus courante dans le moulage d'impression 3D en métal. Le spot lumineux finement focalisé est utilisé pour faire fondre rapidement la poudre métallique préréglée pour obtenir directement des pièces de toute forme et une intégration métallurgique complète, et la densité de fabrication qui en résulte peut atteindre plus de 99%.
Dans le processus de fabrication de moules prototypes par SLM, car les pièces sont généralement plus compliquées, les matériaux de support doivent être imprimés. Une fois la pièce terminée, le support doit être retiré et la surface de la pièce doit être traitée, de sorte que le temps de production sera plus long et le coût plus élevé.

5.FDM
Le FDM est un procédé de formation par fusion Le matériau du FDM est généralement un matériau thermoplastique, comme la cire, l'ABS, le nylon, etc., qui est alimenté sous forme de filament. Le matériau est chauffé et fondu dans la buse. La buse se déplace le long du profil de section et de la trajectoire de remplissage de la pièce, et en même temps extrude le matériau fondu, le matériau se solidifie rapidement et se condense avec le matériau environnant.
Dans le processus de fabrication de moules prototypes par FDM, le prix est relativement bas, les matériaux sont sûrs et inoffensifs, et il n'y a pas de frais de moule. Peut produire une variété de couleurs, mais ne peut pas imprimer de produits creux.
Le prototype traité par FDM a des rayures évidentes et la précision de formage est relativement faible. La structure de support doit être conçue et fabriquée et le temps de moulage est plus long.

6. Moule complexe sous vide
Le moule composé sous vide consiste à utiliser un prototype de produit (tel que: SLA ou traitement de prototype) pour produire un moule en silicone sous vide. Et en utilisant le matériau PU pour couler sous vide, afin de cloner la même copie que le prototype du produit. La stratification sous vide est actuellement la technologie de réplication de prototype la plus utilisée au monde; La technologie peut être utilisée pour changer le matériau des prototypes de produits, assembler des prototypes ou effectuer une production de petits lots de produits. Pour répondre aux besoins de tests de performance, de promotion du marché, d'inspection et d'approbation pendant le développement de produits; Différents matériaux PU peuvent être utilisés pour reproduire les pièces en caoutchouc, les pièces transparentes, les pièces résistantes aux hautes températures, etc. Les matériaux PU courants sont relativement cassants, durs et résistants aux températures élevées.


7. Perfusion à basse pression
L'infusion à basse pression, également connue sous le nom de moulage par injection à réaction à basse pression, est un nouveau procédé appliqué à la production rapide de produits moulés. Après avoir mélangé le matériau polyuréthane à deux composants, il est injecté dans le moule rapide dans un environnement à température normale et basse pression. Les produits sont formés par des processus chimiques et physiques tels que la polymérisation, la réticulation et le durcissement des matériaux.
Le moule prototype de génération d'infusion à basse pression présente les avantages d'une efficacité élevée, d'un cycle de production court, d'un processus simple et d'un faible coût. Il convient à la production d'essai en petits lots dans le processus de développement de produits, ainsi qu'à la production en petit volume de pièces de revêtement plus simples et de produits à parois épaisses et à parois inégales de grande taille.

8. Production de tôle
La production de tôle est le traitement de plaques métalliques telles que les plaques d'acier, les plaques d'aluminium, les plaques de cuivre, y compris la découpe laser, l'estampage, le pliage, etc. La caractéristique importante des matières premières pour le traitement des tôles est la même épaisseur de la même pièce.

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