手板模型屬于精密的產(chǎn)品,用來驗(yàn)證研發(fā)產(chǎn)品所用。不同客戶訂制的手板都不相同,出于對質(zhì)量的考慮,部份客戶可能還會指定使用某些材料,或是加工工藝,以達(dá)到質(zhì)量和成本的控管要求,手板的制作費(fèi)用受產(chǎn)品大小、機(jī)構(gòu)、復(fù)雜程度以及一些表面的處理工藝所影響。所以國內(nèi)手板加工存在著多變的價格因素。
1、手板加工材料費(fèi)
在手板模型制作的過程中,不同的手板需要不同的材料制作,有的塑膠材料是比較常見的,如[**]BS,它的價格就比較便宜,而有的材料獲取則是比較麻煩的,如PPS材料,相對而言,它的價格會高一些。此外,除了材質(zhì)以外,手板的尺寸也會影響到材料的價格,尺寸越大,做手板所需的原材料就越多,因而價格也就越高,這個跟客戶提供的3d圖紙有關(guān)。
2、手板加工方式
手板加工過程中,不同的生產(chǎn)工藝會造成不同的成本,比如采用CNC加工、3D打印、真空復(fù)模型都會有不同的價格差異;又如金屬手板加工難度大于塑膠手板等因素都會導(dǎo)致價格的多樣性。
3、手板后處理工藝
手板后處理工藝有打磨、噴砂、噴油、氧化、絲印等,不同的后處理工藝價格也有所不同,多一道工序價格也會相應(yīng)增加。客戶可以根據(jù)產(chǎn)品需求選擇相應(yīng)的后處理工藝。
我們搜索手板這一關(guān)鍵詞,發(fā)現(xiàn)需求比較旺盛的是汽車、家電、電器、玩具、醫(yī)療器械、科技等行業(yè)。為這些行業(yè)制作手板和快速模具,國內(nèi)常用的方式有:CNC加工、SL[**]、SLS、SLM、FDM、真空復(fù)模、
低壓灌注、鈑金制作,我們將從定義、使用材料、軟件使用、可加工零件、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)上比較這幾種手板加工方式。
1. CNC加工
CNC加工是電腦數(shù)控機(jī)床,按編程好的程序通過控制刀路把一整塊板材切削而成,是目前在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的手板制作方法,操作方法復(fù)雜,需要操作人有豐富的經(jīng)驗(yàn)。主要用于在塑膠與金屬板材的加工,可在市場上所有板材上進(jìn)行切割,是一種減材技術(shù),只能加工出有一定弧度的圓角,而無法直接加工出內(nèi)直角,要通過線切割/打火花等工藝來實(shí)現(xiàn)。
2.SL[**]
SL[**]即立體光固化成型法,3D打印技術(shù)的一種,所用材料類多為樹脂,用特定波長與強(qiáng)度的紫外線激光聚焦到光敏樹脂表面,使之層層固化,最終層層疊加構(gòu)成一個三維實(shí)體。凡是3D打印均是一種增材技術(shù),從0到1的過程。SL[**]是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝,成熟度高,由C[**]D數(shù)字模型直接制成原型,加工速度快,產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,無需切削工具與模具,可以加工結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜或使用傳統(tǒng)手段難于成型的原型和模具。SL[**]設(shè)備昂貴對工廠環(huán)境要求比較高,模具成型后強(qiáng)度,剛度,耐熱性有限,不利于長時間保存。
3.SLS
SLS即選擇性激光熔融,3D打印技術(shù)一種,目前成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉。打印時激光束對平鋪的粉末進(jìn)行有選擇地?zé)Y(jié),一層完成粉盒下降,再平鋪一層粉末激光燒結(jié),全部燒結(jié)拿出粉盒去掉多余的粉末,就可以得到一燒結(jié)好的零件。SLS制作的手板模具強(qiáng)度高,韌性好,可用來制作軸承、齒輪、精密部件、電子部件,因不需支撐,材料的利用率高;但它的在手板加工過程中有污染;速度相對較慢。
4.SLM
SLM即選區(qū)激光熔化成型技術(shù),是目前金屬3D打印成型中最普遍的技術(shù),采用精細(xì)聚焦光斑快速熔化預(yù)置金屬粉末,直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結(jié)合的零件,得到的制作致密度可達(dá)99%以上。SLM制作手板模具的過程中,由于制件通常較復(fù)雜,需要打印支撐材料,制件完成后需要去除支撐,并對制件的表面進(jìn)行處理,所以制作時間會比較長,成本較高。
5.FDM
FDM即熔積成型法,F(xiàn)DM的材料一般是熱塑性材料,如蠟、[**]BS、尼龍等,以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動,同時將熔化的材料擠出,材料迅速凝固,并與周圍的材料凝結(jié)。FDM制作手板模具的過程中, 價格相對較低,材料安全無害,無模具費(fèi),可以制作多種顏色,但是不能打印鏤空產(chǎn)品。FDM加工完的手板模具有較明顯條紋,成型精度相對較低,需要設(shè)計和制作支撐結(jié)構(gòu),成型時間較長。
6.真空復(fù)模
真空復(fù)模是利用產(chǎn)品原型(如:SL[**]或手板加工)在真空狀態(tài)下制作出硅膠模具,并在真空狀態(tài)下采用PU 材料進(jìn)行澆注,從而克隆出與產(chǎn)品原型相同的復(fù)制件。真空覆膜是目前全世界使用最普遍的手板復(fù)制技術(shù);技術(shù)可應(yīng)用于改變產(chǎn)品原型的材質(zhì)、組裝樣機(jī)或進(jìn)行產(chǎn)品小批量生產(chǎn)等方面,以滿足產(chǎn)品開發(fā)過程中的性能測試、市場推廣以及送檢、審批等需求;選用不同的PU材料,可以復(fù)制橡膠零件、透明零件、耐高溫零件等,普通PU 材料較脆、韌性及耐高溫都比較差。
7.低壓灌注
低壓灌注又名低壓反應(yīng)注射成型,是應(yīng)用于快速模制品生產(chǎn)的一項(xiàng)新工藝,它將雙組份聚氨酯材料經(jīng)混合后,在常溫、低壓環(huán)境下注入快速模具內(nèi),通過材料的聚合、交聯(lián)、固化等化學(xué)和物理過程形成制品。
低壓灌注生成手板模具具有效率高、生產(chǎn)周期短、過程簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn),適用于產(chǎn)品開發(fā)過程中的小批量試制,以及小批量生產(chǎn)的、結(jié)構(gòu)較簡單的覆蓋件和大型厚壁及不均勻壁厚制品的生產(chǎn)。
8.鈑金制作
鈑金制作即對鋼板、鋁板、銅板等金屬板材進(jìn)行加工,包含激光切割、沖壓、折彎等,鈑金加工的原材料的顯著特性就是同一零件厚度一致。
圳協(xié)和手板模型成立于2002,擁有一批約200名熟練的工程師和技術(shù)人員。協(xié)和樣機(jī)有150臺CNC精密機(jī)、3D打印機(jī)等。廠區(qū)面積約15000平方米。
協(xié)和原型一直專業(yè)從事精密零件機(jī)械加工12多年,已累計交付超過1000000套樣品給客戶,60%的訂單來自財富500強(qiáng)公司或出口貿(mào)易。
協(xié)和提供一站式解決方案,快速成型,快速模具和小批量零件定制加工。我們經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師和技術(shù)人員使用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),如數(shù)控精密加工,3D打印,數(shù)控龍門加工中心,真空鑄造設(shè)備和注塑成型等,使您的設(shè)計高性價比、準(zhǔn)確快速成為現(xiàn)實(shí)。