Usługa druku 3D SLA dla złożonych prototypów części przemysłowych

Złożone części przemysłowe często trudno ocenić wyłącznie na podstawie danych CAD. Gdy projekt łączy duże sekcje okrągłe, żebra wzmacniające, kołki montażowe, otwory i powierzchnie na różnych wysokościach, fizyczny prototyp może ujawnić problemy, które trudno ocenić na ekranie.

W ramach tego amerykańskiego projektu przemysłowego klient zamówił 10 prototypów części do testowania przed dalszym rozwojem projektu. Użyliśmy Druk 3D SLA do produkcji części, a etap drukowania zakończono w około 3 dni.

Projekt jest dobrym przykładem tego, gdzie szybkie prototypowanie jest najbardziej użyteczne: nie tylko szybkie wykonanie modelu, ale także dostarczenie zespołowi inżynierów rzeczywistych części do pracy, gdy projekt można jeszcze zmienić.

Szczegóły projektu

Część zaprojektowana z myślą o funkcjonalności, a nie prostej geometrii

Tym, co wyróżnia ten komponent, jest jego geometria.

Główny korpus zawiera dużą podniesioną sekcję okrągłą otoczoną promienistymi elementami, wraz z innym obszarem okrągłym, wieloma żebrami, strukturami montażowymi i nieregularnymi profilami zewnętrznymi. Niektóre elementy znacznie wystają z głównego korpusu, podczas gdy inne znajdują się w zagłębionych obszarach.

W przypadku produkcji prototypów te szczegóły mają znaczenie.

Prosta prostokątna obudowa może być stosunkowo łatwa w obróbce. Ten komponent jest inny: produkcja jego geometrii poprzez obróbkę subtraktywną wymagałaby uwzględnienia dostępu narzędzia, wielu orientacji i znacznego usuwania materiału.

Dla partii zaledwie 10 sztuk przeznaczonych do wstępnych testów, klient nie musiał jeszcze optymalizować projektu pod kątem procesu produkcyjnego.

Szybkie prototypowanie SLA pozwoliło nam odtworzyć kompletną geometrię bezpośrednio z modelu CAD klienta, bez wcześniejszego wytwarzania narzędzi.

Dało to klientowi praktyczny sposób oceny części przed podjęciem większego zobowiązania produkcyjnego.

Dlaczego SLA miało sens dla tej 10-częściowej partii próbnej

Proces produkcji powinien odpowiadać etapowi projektu.

Na tym etapie klient potrzebował części do testowania, a nie gotowych do masowej produkcji. Otwarcie narzędzi zwiększyłoby zarówno koszt, jak i zaangażowanie w obecny projekt, podczas gdy skomplikowana ścieżka obróbki niekoniecznie przyniosłaby korzyść przy tak małej ilości.

SLA oferowało bardziej bezpośrednią ścieżkę:

Model CAD → części fizyczne → testowanie → informacja zwrotna dotycząca projektu

Jeśli po testach trzeba przesunąć żebro, zmienić element montażowy lub dodać luz do interfejsu, klient może zmodyfikować model CAD przed kolejnym wydrukiem.

Ta elastyczność jest jednym z powodów, dla których druk 3D SLA jest szeroko stosowany do rozwoju produktów przemysłowych i prototypów inżynieryjnych.

Drukowanie złożonych elementów jako jednej zintegrowanej części

Produkcja addytywna zmienia również sposób podejścia do złożonej geometrii.

Zamiast docierać do poszczególnych powierzchni narzędziami tnącymi, SLA buduje komponent warstwa po warstwie. Elementy takie jak żebra, zakrzywione przejścia, kołki i nieregularne kształty zewnętrzne mogą być zatem produkowane jako część tego samego wydruku.

Nie oznacza to, że każdy model CAD powinien być wysyłany bezpośrednio do drukarki.

W przypadku części o takiej złożoności najpierw rozważamy orientację druku, rozmieszczenie podpór i relację między dużymi i małymi elementami. Długie występy i lokalnie cienkie sekcje wymagają szczególnej uwagi, ponieważ niewłaściwe rozmieszczenie podpór może wpłynąć na stabilność podczas drukowania lub pozostawić niepotrzebne ślady podczas post-processingu.

Przed produkcją nasz zespół analizuje takie obszary jak:

• grubość ścianek i żeber;
• wystające struktury;
• duże powierzchnie okrągłe;
• otwory i elementy montażowe;
• powierzchnie wrażliwe na podpory;
• obszary, które prawdopodobnie będą używane do montażu lub sprawdzania dopasowania.

Celem jest, aby wydrukowany prototyp był użyteczny dla klienta do rzeczywistej oceny, a nie tylko produkcja czegoś, co przypomina model CAD.

Około 3 dni od pliku do wydrukowanych części

Szybkość miała znaczenie w tym projekcie, ponieważ prototypy były częścią bieżącego procesu rozwoju.

Sam etap drukowania SLA trwał około trzech dni dla partii 10 sztuk. Po zakończeniu drukowania części przeszły przez usuwanie podpór, czyszczenie i kontrolę przed przygotowaniem do wysyłki do Stanów Zjednoczonych.

W przypadku projektów badawczo-rozwojowych ten krótki czas realizacji może mieć większy wpływ niż koszt samego prototypu.

Oczekiwanie kilku tygodni na komponent próbny może opóźnić montaż, testowanie i decyzje projektowe. Szybka produkcja utrzymuje te działania w ruchu, gdy jest jeszcze czas na wprowadzenie zmian.

Co klient może sprawdzić za pomocą prototypów SLA?

Części te zostały wyprodukowane jako próbki inżynieryjne, a nie części produkcyjne.

Dzięki dostępnym fizycznym prototypom klient może ocenić wymiary i proporcje w sposób trudny do odtworzenia na ekranie komputera. W zależności od projektu, części SLA mogą również pomóc inżynierom ocenić:

Dopasowanie i montaż
Sprawdź, czy współpracujące części, otwory i pozycje montażowe działają zgodnie z oczekiwaniami.

Układ mechaniczny
Przegląd luzów, lokalizacji komponentów i relacji między różnymi elementami konstrukcyjnymi.

Dostępność projektu
Określ, czy obszary wokół otworów, elementów złącznych lub elementów wewnętrznych są praktyczne do późniejszego montażu.

Ogólny kształt
Oceń rzeczywisty rozmiar, kształt i relację przestrzenną złożonego komponentu.

Rewizje projektu
Zidentyfikuj zmiany przed zainwestowaniem w narzędzia lub droższy proces produkcyjny.

Jest to szczególnie przydatne w przypadku sprzętu przemysłowego, gdzie jeden komponent często musi współpracować z kilkoma sąsiednimi częściami mechanicznymi lub elektronicznymi.

Więcej niż tylko wysłanie pliku CAD do drukarki

Niezawodna usługa druku 3D SLA obejmuje więcej niż tylko obsługę drukarki 3D.

W przypadku niestandardowych projektów przemysłowych pracujemy z plikami 3D dostarczonymi przez klienta i analizujemy geometrię przed produkcją. Gdy zidentyfikujemy element, który może stwarzać trudności w drukowaniu lub post-processingu, można go omówić przed rozpoczęciem wydruku.

Nasz typowy przepływ pracy dla projektu prototypu SLA to:

Analiza CAD → Orientacja wydruku → Planowanie podpór → Druk SLA → Czyszczenie i usuwanie podpór → Kontrola → Pakowanie i wysyłka

W przypadku klientów zagranicznych ten sam projekt może później przejść do innego procesu produkcyjnego po zatwierdzeniu prototypu. W zależności od projektu i wymaganej ilości, może to obejmować obróbkę CNC, odlewanie próżniowe, formowanie wtryskowe lub inne metody produkcji.

Pozwala to prototypowaniu służyć swojemu prawdziwemu celowi: zmniejszeniu niepewności przed produkcją.

Niestandardowy druk 3D SLA dla rozwoju przemysłowego

Nie każdy projekt rozwojowy wymaga setek części.

Czasami 5, 10 lub 20 fizycznych próbek wystarcza, aby odpowiedzieć na ważne pytania: Czy pasuje? Czy można go zmontować? Czy geometria jest praktyczna? Czy coś trzeba zmienić?

W tym projekcie 10 części SLA zapewniło klientowi szybką ścieżkę od danych CAD do fizycznych testów, z drukowaniem zakończonym w około trzy dni przed wysyłką do Stanów Zjednoczonych.

YS Precision świadczy niestandardowe usługi druku 3D SLA i szybkiego prototypowania dla sprzętu przemysłowego, komponentów mechanicznych, obudów i innych złożonych części rozwojowych.

Wyślij nam swój plik CAD 3D, wymaganą ilość i zamierzone zastosowanie. Możemy przeanalizować geometrię i określić, czy SLA jest odpowiednie dla Twojego obecnego etapu prototypowania.