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, макета, мастер-модели или функционального изделия из пластика, фотополимера, воска или гипса:
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.
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.
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.
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.
Есть вопросы по внедрению 3D-технологий? Получите бесплатную консультацию нашего эксперта!
Какие технологии и оборудование используются для 3D-печати прототипов
Для решения задач быстрого прототипирования в основном применяются следующие аддитивные технологии:
- моделирование методом послойного наплавления (FDM/FFF);
- лазерная стереолитография (SLA);
- DLP- и LCD-стереолитография;
- селективное лазерное спекание (SLS);
- многоструйная 3D-печать (MJP/MJM).
Наша компания предлагает широкий выбор оборудования для 3D-печати прототипов от ведущих производителей:
- промышленные фотополимерные 3D-принтеры ProtoFab.
- профессиональные восковые машины FlashForge WaxJet.
- профессиональные 3D-принтеры Sharebot (FDM, LCD, SLS);
- крупноформатные промышленные FDM-установки Discovery 3D Printer;
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: Доступные 3D‑услуги для бизнеса: в Краснодаре осваивают промышленный SLA‑принтер
Примеры быстрого прототипирования
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
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
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
Задача: оптимизировать процессы разработки и создания комплектующих и аксессуаров для душевых кабин различных типов.
Решение: 3D-печать функциональных прототипов и готовых изделий на профессиональном 3D-принтере Sharebot Q.
Результат:
- значительное сокращение времени и денежных средств на получение готовых комплектующих благодаря возможности изготовить прототип на основе 3D‑модели всего за несколько часов;
- упрощение процесса модификации изделий в ходе изготовления прототипов;
- гораздо более высокое качество деталей за счет применения нейлона и других высокопрочных расходных материалов.
Читайте также: Пластик творит чудеса: как 3D-принтер имитирует органы человека
Задача: изготовить прототипы деталей бампера для модели радиоуправляемого автомобиля. Размер деталей: бампер – 107 х 67 х 14 мм, небольшая деталь «вставка» – 28 х 13 х 17 мм.
Решение: 3D-печать из фотополимерной смолы Formula W на стереолитографическом принтере ProtoFab SLA600 DLC (проект выполнен компанией TWIZE).
Результат:
- получены высококачественные прототипы деталей бампера для модели радиоуправляемого автомобиля;
- время печати составило 3 часа;
- благодаря гладкой текстуре поверхности отпала необходимость фрезеровки и шлифовки изделий.
Читайте также: 9 изделий, которые выгоднее изготовить на фотополимерном 3D‑принтере
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:
Статья опубликована 22.11.2019 , обновлена 25.08.2023