Изготовление прототипов

Качественный прототип – первая составляющая финального успеха

Изготовление прототипов – это уникальная технология послойного наращивания материала направленная на построения объекта. Преимущество данного метода состоит в возможности формировать объекты любой геометрической сложности, минуя стадию окончательной сборки и не производя значительные настройки специального оборудования. Технология быстрого создания прототипов включает следующие методы: стереолитография (SLA), лазерное спекание порошков (SLS), нанесение термопластов (FDM), 3-х мерная печать (3DP), и моделирование при помощи склейки (LOM) и многие другие. Каждая из вышеуказанных технологий быстрого создания прототипов имеет свои преимущества, недостатки и особенности. Выбор методики изготовления прототипа зависит от цели его изготовления. Например, для проведения тестовой сборки механизма, изготовить прототип достаточно просто. Однако если перед изготовителем стоит более широкая и трудоемкая задача, например, требуется оценка внешнего вида изделия или его последующее использование в качестве модели для изготовления силиконовой оснастки, то необходима такая операция как финишная доводка прототипа. Эта операция осуществляется путем дополнительной ручной механической обработки, включающей в себя полировку и нанесение дополнительного аэрозольного покрытия. Результатом финишной доводки прототипа является устранение с видовых поверхностей следов послойного построения и придание поверхности готового изделия необходимой текстуры. Видовая поверхность может быть матовой, глянцевой, полуглянцевой и текстурированной, в зависимости от пожеланий заказчика и предназначения модели. При создании мастер-модели следует помнить, что любой дефект на ее видовой поверхности может отразиться и на уже готовой детали.

Рис. 1 Прототип детали после финишной доводки

Изготовление силиконовой оснастки

Изготовление силиконовой оснастки подразумевает использование прототипа детали, прошедшего стадию финишной доводки. На прототипе, который используется в качестве мастер-модели, формируются следующие объекты: линия разъема, специальная система выпоров, точные глубокие отверстия и пазы, которые впоследствии усиливаются металлическими элементами. Одним словом, изготавливается специальный технологический контейнер, в который затем помещается мастер-модель. В контейнере модель закрепляется надлежащим образом. Затем происходит разделенное на несколько этапов наполнение контейнера силиконом и специальным отвердителем. Затем силикон проходит стадию очищения от газов. В результате полимеризации силикона в специальной установке происходит его окончательное очищение от газов и получается необходимая силиконовая форма. Процесс застывания длится в течение суток при комнатной температуре. Затем полученная емкость разрезается на две части по волнистой линии. Подобные силиконовые формы можно эффективно использовать порядка 50 раз. Как правило, они используются для получения опытных образцов деталей и небольших партий деталей из пластмассы любых габаритов и уровня сложности. По своим техническим свойствам детали, отливаемые в силиконовых формах, могут быть термостойкими, жесткими, эластичными – в зависимости от используемых материалов. Несмотря на то, что эта технология известна достаточно давно, ее актуальность и результативность подтверждается и в наше время.

Рис. 2 Процесс изготовления силиконовой оснастки

Рис. 3 Готовая силиконовая форма

Изготовление деталей

После изготовления силиконовой оснастки процесс переходит в стадию непосредственного изготовления детали. Следующей стадией является литье в силиконовые формы. Эта операция предназначена для реализации финальной стадии проекта, имеющего целью изготовление деталей. Основной составляющей данного этапа, от которой зависит результат проекта в целом, является литье пластмасс в силиконовые формы, которое осуществляется в специальной вакуумной установке. В данную установку помещается оснастка и емкости с компонентами материала. Далее форму следует заполнить. Литье пластика в силикон осуществляется в вакуумной камере. Весь процесс компьютеризован и высокотехнологичен, так как на конечный результат влияет пропорциональность залитой в форму смеси. Заполненная форма помещается в специальную термическую камеру до полного отвердения пластика. Процесс создания детали происходит в вакууме и подразумевает абсолютно точное копирование модели. После окончания заливки из оснастки извлекают отливку. Завершающей стадией всего процесса является ручная механическая обработка уже готовой детали. Данная стадия подразумевает удаление облоя и литниковой системы. На выходе получается готовая деталь. После этого форма разбирается, и готовая деталь извлекается из нее, а форма вновь готова к очередному литью пластика. Литье в силиконовые формы чрезвычайно популярно, так как, несмотря на простоту, данный метод соединяет в себе массу преимуществ. Главное его достоинство – это сравнительно невысокая стоимость изготовления деталей малой партией. Также при всей высокой точности процесс не занимает много времени, ведь начать литье пластика можно сразу же после изготовления силиконовой формы. Несомненными преимуществами данной технологии является изготовление деталей самых сложных форм, любой текстуры поверхности и даже самых мельчайших размеров. Ни один из существующих методов не позволяет изготовить пробную партию деталей в такие сжатые сроки. Литье пластика в силикон позволяет получить точные копии модели, отличающиеся стабильными размерами и не имеющие погрешностей. Преимуществом можно назвать и возможность протестировать собираемость изделия на основании полученных деталей, отработать и оценить дизайн и эргономику. Также данная методика позволяет провести диагностические испытания до запуска изделия в серийное производство.

Рис. 4 Готовая деталь (Окрашена в массе)

Марка	Имитация физико-механических свойств	Твердость по ШОР	Термостойкость	Цвет	Тех.описание
PX-761	Резина	63 по А	до 80°С	Прозрачный	Подробнее
PX-774	Резина	75 по А	до 80°С	Черный	Подробнее

PX-223	АБС	>65 по D	120	Черный	Подробнее
PX-521	АБС, Оргстекло	80 по D	100	Прозрачный	Подробнее

VG-280		84 по D	80	Желтовато-прозрачный	Подробнее
G27LR		70 по D	75	Бежевый	Подробнее
G28	ПЭ,ПП,АБС	79 по D	95	Бежевый	Подробнее

PC115	АБС	83 по D	85	Бурый/молочный	Подробнее
MC2	ПЭ, ПП	75 по D	80	Молочно-белый	Подробнее

CC 202	ПЭ, ПП	80 по D	80	Прозрачный	Подробнее

При производстве пластиковых изделий возможно использование следующих цветов: