Fabricação de Protótipos Automotivos – Fundição a Vácuo para Peças Plásticas Grandes e Complexas

Para projetos de P&D automotivo, a escolha do processo de prototipagem correto não se trata apenas de se uma peça pode ser fabricada.Tamanho da peça, geometria, quantidade necessária, material, prazo de entrega, propósito do teste e custo total do projetotodos precisam ser considerados.
Para este projeto automotivo nos EUA, a YS Precision fabricou um componente plástico grande medindo aproximadamente500 × 150 mm. O cliente necessitava de cerca de 15 peças para testes de produto e verificação de design antes de passar para a próxima etapa de desenvolvimento.
Como mostrado na imagem do projeto, o componente possui um perfil longo e irregular com seções curvas, aberturas, recursos de montagem, áreas rebaixadas e inúmeros pequenos detalhes ao longo de seu comprimento.
A usinagem CNC era tecnicamente viável, mas usinar cada peça individualmente exigiria tempo considerável de máquina e remoção de material. Após avaliar os requisitos do projeto, selecionamosfundição a vácuo com um material de poliuretano semelhante a PC.
A ferramenta de silicone e as peças de protótipo foram concluídas em aproximadamenteduas semanase preparadas para envio para os Estados Unidos.
 

Requisitos do Projeto

Por que a Fundição a Vácuo Foi Mais Econômica do que a Usinagem CNC Repetida

Para aquisição de protótipos, o menor preço unitário nem sempre significa o menor custo total do projeto.
Este componente automotivo tem aproximadamente 500 mm de comprimento e possui recursos detalhados distribuídos em grande parte de seu corpo. Se produzido por usinagem CNC, cada peça exigiria um bloco plástico relativamente grande, remoção extensiva de material e múltiplas operações de usinagem para completar os diferentes recursos.
A usinagem CNC ainda pode fazer sentido para os primeiros um ou dois protótipos. No entanto, quando o cliente necessita de um pequeno lote do mesmo componente grande, repetir o processo completo de CNC para cada peça pode aumentar significativamente o custo de fabricação e o tempo de máquina.
A fundição a vácuo ofereceu uma abordagem diferente.
Após a produção de um padrão mestre preciso, criamos ferramentas de silicone que poderiam reproduzir as peças necessárias em poliuretano semelhante a PC. Isso reduziu as operações de usinagem repetidas e utilizou melhor o orçamento de protótipos do cliente.
Para este projeto, o objetivo não foi simplesmente encontrar um processo mais barato. Foi selecionar um método de fabricação que correspondesse aoestágio de desenvolvimento atual e à quantidade necessária.
 

Uma Peça Automotiva Grande com Múltiplos Recursos Funcionais

A geometria da peça foi outro fator importante na seleção do processo.
Ao contrário de uma carcaça simples, este componente combina umcorpo longo e estreito com perfis variáveis e muitas estruturas locais. Aberturas, áreas de conexão, recursos salientes e rebaixados, e outros detalhes são posicionados ao longo do comprimento da peça.
Para a fundição a vácuo, essas características afetam o layout do molde, o suporte, o fluxo da resina, a ventilação e a desmoldagem.
Com um componente de cerca de 500 mm de comprimento, manter a forma geral pretendida também requer atenção durante a fabricação da ferramenta e a fundição. O padrão mestre deve reproduzir com precisão os recursos importantes porque a mesma geometria será transferida para as peças fundidas subsequentes.
Para o cliente, isso significa que o lote de protótipos pode ser usado para mais do que apenas revisão de aparência. As peças podem suportarverificações de ajuste, testes de montagem, verificação de design e avaliação funcional, dependendo dos requisitos do projeto.
 

Material Semelhante a PC para Peças de Protótipo Automotivo

Umaresina de poliuretano semelhante a PCfoi selecionada para este projeto de protótipo automotivo.
Materiais de fundição semelhantes a PC podem fornecer uma combinação útil de rigidez, tenacidade e qualidade de superfície para protótipos plásticos funcionais. Eles são comumente considerados para carcaças automotivas, tampas, componentes relacionados a acabamento, suportes e outras peças de desenvolvimento.
No entanto, o poliuretano semelhante a PC não é idêntico ao policarbonato de grau de produção.
Se o propósito do protótipo for verificarajuste, montagem, geometria ou funcionalidade de curto prazo, a fundição a vácuo semelhante a PC pode ser uma opção eficaz.
Se os testes exigirem propriedades de material finais, como resistência ao calor a longo prazo, desempenho UV, resistência ao impacto ou resistência química, podemos recomendar usinagem CNC no plástico de engenharia especificado ou moldagem por injeção de protótipo.
Essa distinção ajuda a evitar a seleção de um material de protótipo com base apenas no custo, negligenciando o requisito real de validação.
 

Equilibrando Custo de Protótipo, Prazo de Entrega e Risco do Projeto

Para equipes de compras, o fornecimento de protótipos geralmente envolve mais do que comparar cotações.
Um processo de menor custo tem valor limitado se não puder fornecer as peças dentro do cronograma de desenvolvimento ou atender aos requisitos de teste pretendidos.
Para este projeto, a fundição a vácuo proporcionou um equilíbrio prático entre:

• custo de fabricação– evitando usinagem CNC repetida de cada componente grande;
• prazo de entrega– a ferramenta e as peças foram concluídas em aproximadamente duas semanas;
• flexibilidade de design– o cliente não precisou se comprometer com ferramentas de produção enquanto o design ainda estava em avaliação;
• consistência do lote– as peças foram reproduzidas a partir do mesmo padrão e ferramenta de silicone;
• desempenho do material– o poliuretano semelhante a PC era adequado para o estágio de protótipo pretendido.

É por isso que avaliamos o projeto completo em vez de recomendar o mesmo processo de fabricação para todos os pedidos de baixo volume.
 

Usinagem CNC, Fundição a Vácuo ou Moldagem por Injeção de Protótipo?

O processo apropriado muda à medida que um programa automotivo se desenvolve.
Usinagem CNCpode ser uma boa escolha para protótipos iniciais, baixas quantidades, recursos usinados precisos ou projetos que exigem o material de engenharia real.
Fundição a vácuoé frequentemente adequada para pequenos lotes de peças plásticas complexas quando a usinagem CNC repetida se torna ineficiente e os materiais de protótipo de poliuretano atendem aos requisitos de teste.
Moldagem por injeção de protótipopode se tornar mais apropriada quando o design é estável, as quantidades aumentam ou termoplásticos de grau de produção são necessários.
Para equipes de compras e engenharia, selecionar o processo correto em cada estágio pode ajudar a controlar tanto o custo de desenvolvimento quanto o risco de ferramentas.
 

Da Ferramenta de Protótipo à Entrega em Aproximadamente Duas Semanas

A ferramenta de silicone e a produção de protótipos para este projeto foram concluídas em aproximadamente duas semanas.
Após a fundição, as peças foram acabadas e inspecionadas antes de serem embaladas para exportação para os Estados Unidos.
Nossa equipe coordena o projeto desdea revisão do desenho e seleção do processo até a fabricação, inspeção, acabamento e envio internacional, oferecendo aos clientes no exterior um único ponto de contato durante todo o pedido.
 

Fabricação de Protótipos Automotivos na YS Precision

A YS Precision forneceserviços de fabricação de protótipos automotivos e fabricação de baixo volumecom base em arquivos CAD 3D do cliente, desenhos 2D, especificações de material, tolerâncias e requisitos de teste.
Dependendo do projeto, podemos oferecer suporte a:

• usinagem de protótipos automotivos CNC;
• usinagem CNC de 5 eixos;
• fundição a vácuo e fundição de uretano;
• protótipos plásticos funcionais;
• moldagem por injeção de protótipo;
• prototipagem de chapas metálicas;
• acabamento de superfície e inspeção;
• produção de baixo volume.

Se você precisa de um protótipo inicial, um pequeno lote de validação ou peças para a próxima etapa de desenvolvimento, nossa equipe de engenharia pode avaliar ageometria, quantidade, material, tolerâncias, prazo de entrega e aplicação pretendidaantes de recomendar uma rota de fabricação adequada.
 

Solicite uma Cotação para o Seu Projeto de Protótipo Automotivo

Para uma cotação e revisão de fabricação mais rápidas, por favor, envie:
Arquivos CAD 3D + Desenhos 2D + quantidade + requisitos de material + acabamento de superfície + tolerâncias críticas + requisitos de teste pretendidos.
Revisaremos o projeto e recomendaremos um processo apropriado com base em seus requisitos técnicos, estágio de desenvolvimento, custo e expectativas de entrega.
Envie seu projeto de protótipo automotivo para a YS Precision para revisão e cotação.