3D–решения
для промышленности и бизнеса
Блог 3D–экспертов
+7 (495) 26-96-222 info@iqb.ru

Мы в социальных сетях:

Быстрое прототипирование: в 15 раз быстрее традиционных технологий

Как заказать быстрое прототипирование | Создание прототипов: 3D-печать vs традиционные методы | Задачи и сферы применения | Какие технологии и оборудование используются для 3D-печати прототипов | Примеры быстрого прототипирования | Итоги: кратко

Что такое быстрое прототипирование?

Чтобы сохранить и увеличить конкурентоспособность, производители стремятся выводить продукцию на рынок в минимальные сроки. Как достичь этой цели? Один из способов – сократить цикл разработки продукта.

Прототипирование, будучи ключевым этапом разработки, – процесс достаточно трудоемкий: чтобы понять, какое решение будет наиболее эффективным, потребуется длительный этап проектирования и доработок с выполнением ряда итераций.

Для достижения наилучших результатов эту стадию нужно завершать как можно раньше. Быстрое прототипирование, то есть создание прототипов посредством 3D-печати, позволяет существенно сократить цикл разработки и сэкономить ресурсы.

3D-технологии помогают сократить весь процесс, начиная с формулировки идеи до создания физического объекта, до нескольких часов. Быстрое прототипирование дает возможность улучшить и экономические показатели: экономится не только время на разработку, но и трудовые затраты.


Хотите бесплатно протестировать 3D-печать? Закажите изготовление прототипа на 3D-принтере ProtoFab SLA600 DLC!
печать прототипа на 3d принтере
Прототип крышки
Оборудование: Discovery 3D Printer, материал: 3D850, размеры: 29 х 19 х 4,5 см, вес: 146 г

Создание прототипов: 3D-печать vs традиционные методы

  • Существенная экономия времени: на 3D-печать прототипа уйдет от нескольких часов до несколько дней; на традиционном производстве этот процесс может занимать до полугода и больше (фрезеровка, штамповка, литье и т.д.).
  • Свобода проектирования: практически нет ограничений по геометрии.
  • Возможность печатать цельные (в том числе крупные, до 2,5 м) модели, что устраняет необходимость в сборке.
  • Возможность быстро вносить конструктивные изменения в 3D-модель на любом этапе проекта.
  • Экономия на складской логистике и людских ресурсах ввиду отсутствия оснастки.
3D печать модели самолета
Проект Aircraft 3D: крупногабаритная модель самолета напечатана из трех частей на FDM-принтере Sharebot Q XXL (камера построения 700 х 400 х 300 мм)

Задачи и сферы применения

3D-печать прототипов позволяет оптимизировать выполнение таких задач, как проектирование и модернизация модели, проверка на собираемость, визуальное представление детали или проекта, макетирование и тестирование для более оперативного запуска новых моделей.

С помощью 3D-принтера отдельно решается задача создания прототипов при изготовлении корпусов различных изделий для проверки на собираемость и функционального тестирования. Также возможна 3D-печать готовых корпусных изделий для применения на производстве.

cta

Технология быстрого прототипирования применяется в следующих областях:

  • автомобилестроение;
  • авиационно-космическая промышленность;
  • машиностроение;
  • приборостроение;
  • оборонная промышленность;
  • медицина (хирургия, ортопедия, стоматология);
  • наука и образование;
  • потребительские товары;
  • электронная и компьютерная техника;
  • производство упаковки;
  • медиа и развлечения.
Прототипы и детали для машиностроения, созданные с помощью 3D-принтеров Sharebot
Прототипы и детали для машиностроения, созданные с помощью профессиональных 3D-принтеров Sharebot

Быстрое прототипирование используется для изготовления как наглядных моделей, которые служат для визуализации идеи продукта и дают возможность оценить и усовершенствовать дизайн, так и функциональных прототипов, позволяющих ускорить реверс-инжиниринг и изготовление деталей, снятых с производства. 

С помощью 3D-принтера можно быстро и экономично печатать прототипы обоих видов. 3D-печать помогает оперативно получить прототип с оригинала изделия или с CAD-модели. Точность печати обеспечивает максимальное соответствие изделий данным САПР, что обеспечивает высокое качество печати. При этом специальная оснастка и промежуточные этапы обработки не требуются, поэтому на создание готового объекта уходит, как правило, всего несколько часов. 

Благодаря многообразию термопластиков, композитов, полимеров, фотополимеров и других инновационных материалов для 3D-печати пользователь сможет создать изделие именно с теми физико-механическими свойствами и внешним видом, которые необходимы для решения конкретных задач.  

Прозрачный прототип из фотополимера
3D-печать дает возможность создавать объекты с совершенно разными свойствами, например, абсолютно прозрачные, при этом передаются самые тонкие детали дизайна (на фото – изделие из фотополимера ProtoFab Clara A)

Какие технологии и оборудование используются для 3D-печати прототипов

Для решения задач быстрого прототипирования в основном применяются следующие аддитивные технологии:

Стереолитографический 3D-принтер ProtoFab
Стереолитографический 3D-принтер ProtoFab SLA600 DLC на стенде iQB Technologies на выставке «Металлообработка 2019»

Наша компания предлагает широкий выбор оборудования для 3D-печати прототипов от ведущих производителей:

  1. профессиональные 3D-принтеры Sharebot (FDM, LCD, SLS);
  2. крупноформатные FDM-установки Discovery 3D Printer;  
  3. промышленные фотополимерные 3D-принтеры ProtoFab.

Разнообразие размеров камеры построения, рабочих характеристик, оригинальных технологических разработок и ассортимента расходных материалов позволят вам подобрать оптимальное решение для вашего предприятия или проекта.


Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью: 9 шагов к созданию аддитивного центра на предприятии

Примеры быстрого прототипирования

Прототип детали мотоцикла, напечатанный на 3D принтере Sharebot

Задача: прототипирование компонентов гоночных мотоциклов с целью улучшить конструкцию, аэродинамику, а также комфорт гонщиков при подготовке к чемпионату мира MotoGP.

Решение: 3D-печать прототипов на FDM-принтерах Sharebot 42 и Sharebot Q XXL.

Результат

  • Крепления подножки мотоцикла (на фото выше): из PLA-пластика напечатана серия деталей, чтобы выбрать наиболее подходящую для каждого из пилотов команды, затем конечные изделия произведены на фрезерном станке с ЧПУ.
  • Шаблоны для сверления для переднего обтекателя: 3D-модели шаблона созданы напрямую из CAD-моделей обтекателя, затем напечатаны на 3D-принтерах. Такое решение позволило выполнить отверстия с исключительной точностью, которая недостижима при использовании классических методов.
  • Воздухозаборник: из PLA изготовлена серия прототипов редуктора для тестирования и определения оптимальной геометрии воздухозаборника. 3D-печать позволила обойтись без оснастки, по результатам тестирования изготовлена одна финальная пресс-форма.


Читайте также: От прототипа самолета до биомедицины: Sharebot открывает новые возможности

Создание медицинского макета на 3D принтере

Задача: создание точной модели позвоночника и трахеи пациента для подготовки к предстоящей операции.

Решение: печать на 3D-принтере ProtoFab SLA450 из фотополимера Formula L1 и вакуумное литье.

Результат:

  • срок исполнения заказа – 7 дней;
  • точность, высокая скорость и простота постобработки;
  • напечатанная на 3D-принтере модель позволила врачам провести перед операцией анализ абсолютно точной копии трахеи и прилегающей области и принять подготовительные меры, которые в противном случае были бы невозможны.


Читайте также: 3D-печать прототипа горнолыжного шлема: от идеи до готового изделия

3D-печать бампера

Задача: изготовление автомобильного бампера длиной 1,6 м.

Решение: 3D-печать цельного изделия на крупноформатном 3D-принтере ProtoFab SLA1600, вакуумное литье, полировка.

Результат:

  • данные испытаний и финальный план выпуска продукта могут быть готовы в течение 1-2 дней;
  • высокая размерная точность;
  • идеальное качество поверхности;
  • модель может использоваться для верификации конструкции или в качестве прототипа для вакуумного литья.


Читайте также: 3D-принтер или станок? Сравниваем методы прототипирования в автопроме

3d печать изделий для судостроения

Объекты, напечатанные на Super Discovery 3D Printer для проекта 3DCABINS:
– модульный туалет, материал: огнеупорный ABS, размеры: 2200 x 1700 x 1200 мм, вес: 250 кг
– вентиляционная решетка, материал: ABS с углеволокном, размеры: 59 х 89 х 4,5 см, вес: 3500 г

Задача: НИОКР для аддитивного производства сложных компонентов и изделий для военно-морских судов (проекты 3DCABINS и ADIBUQUE компании Navantia по заказу Военного-Морского Флота Испании). 

Решение: создание прототипов и готовых изделий с помощью крупноформатных 3D-принтеров линейки Discovery 3D Printer

Результат

  • снижение веса изделий по сравнению с традиционными методами (модульный туалет стал легче почти на 50%);
  • сокращение сроков производства и сборки;
  • уменьшение объема работ по обработке и покраске;
  • снижение трудозатрат;
  • увеличение энергетической эффективности производства;
  • модернизация производственного процесса и увеличение производительности;
  • повышение качества продукции.


Читайте также: Большому 3D-принтеру – большое плавание

Итоги: кратко

Время – самый дефицитный ресурс современного предприятия. Сэкономить время на изготовление и оценку физической модели продукта, сократить процесс разработки и воспользоваться изменениями на рынке для приобретения клиентов поможет быстрое прототипирование с использованием 3D-печати.

Широкие возможности аддитивных технологий и большой выбор оборудования и расходных материалов позволяют найти подходящее решение в самых разных областях применения и получить высокоточные и прочные модели в кратчайшие сроки.

Опытные эксперты компании iQB Technologies проконсультируют вас по вопросам, связанным с внедрением 3D-технологий, и предложат готовые 3D-решения для вашего предприятия, НИИ или вуза.


Еще больше подробностей и историй внедрения – в нашей бесплатной брошюре:

cta

Статья опубликована 22.11.2019 , обновлена 20.10.2020

Об авторе

Семен Попадюк Главный редактор блога iQB Technologies, копирайтер и переводчик. Интересуется 3D-индустрией, новыми технологиями и всем, что с ними связано. В блоге знакомит профессионалов рынка с актуальной информацией о мире 3D – новостями, технологиями, продуктами, трендами, экспертными мнениями и историями внедрения. В свободное время изучает иностранные языки, путешествует, смотрит старое кино, любит играть в скрэббл и на гитаре.
Оставьте комментарий