Метод 3D-печати. Один из самых распространенных методов 3D-печати — моделирование методом послойного наплавления на FDM принтере (Fused Deposition Modeling). Технология FDM подразумевает изготовление трехмерных объектов при помощи наслоения термопластиков. Используется для создания прототипов и мелкосерийного производства.
Другие распространенные методы 3D-печати:
- Стереолитография (SLA-печать) — производство пластиковых изделий из жидких фотополимерных смол. Затвердевание смолы происходит за счет облучения ультрафиолетом. Такой метод дороже FDM-печати, но он в 7 раз более точен.
- Выборочное лазерное спекание (SLS-печать) — метод спекания слоев порошкового материала с помощью лазеров высокой мощности.
Рисунок. Создание изделия на 3D-принтере.
Литье изделий из пластмассы в Москве предусматривает отливку деталей в вакууме и позволяет получить точную копию оригинального объекта. Силиконовые формы используют в мелкосерийном производстве.
Литье пластмасс под давлением происходит путем впрыска расплавленного полимера в металлическую форму с последующим его охлаждением. Метод литья используют для крупносерийного производства.
Сравним методы на примере одного изделия. Мы рассчитали стоимость производства разными методами пластикового корпуса с габаритами 165 мм ⅹ 95 мм ⅹ 75 мм.
ЭТАПЫ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС
Литье пластика как в силиконовые формы, так и в пресс-формы начинается с проектирования 3D-модели продукта в CAD-программах (SolidWorks, AutoCAD, FreeCAD).
Рисунок. Разработка 3D-модели в программе AutoCAD.
Если будущий продукт не имеет предшественников и аналогов, 3D-модель разрабатывается основываясь только на требованиях технического задания.
Если же изделие не уникально, при проектировании используются референсы — эталонные образцы продукта.
После создания 3D-модели в цифровом виде, переходим к изготовлению прототипа. Он поможет оценить функциональность разработанного изделия. На этапах прототипирования изменения конструкции не влекут значительных расходов.
Прототип пластикового изделия делают на 3D-принтере.
Рисунок. Создание прототипа на 3D-принтере.
Изделие из 3D-принтера имеет слоистую поверхность. Если заказчика удовлетворяет такой тип качества — остаток скромного тиража отпечатывается на принтере и проходит процедуру шлифовки.
Если же требования более высоки либо необходимо получить больший объем продукции на выходе — используем методы литья пластмасс в формы. Рассмотрим отдельно мелкосерийное и крупносерийное производство.
МЕЛКОСЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО: ЛИТЬЕ ПЛАСТМАСС В СИЛИКОН
При мелкосерийном производстве применяют литье пластмасс в силиконовые формы. Для создания мастер-модели прототип, напечатанный на 3D-принтере, обрабатывают лаком и шкурят для получения гладкой поверхности.
Мастер-модель наполовину погружают в глиняную основу и заливают смесью силикона и отвердителя. Залитую форму на 24 часа оставляют в камере для дегазации и застывания.
В результате получаем половину силиконовой формы для литья.
Затем повторяем процесс и получаем вторую половину. Соединяем два элемента формы, используя каркас для жесткости. Заливаем силиконовую форму полиуретаном, оставляем в камере.
В зависимости от типа пластика время застывания составляет от 4 до 24 часов.