Introduktion: Hvorfor ABS hurtig prototyping Er vigtigt for produktudvikling
ABS findes overalt. Det er stærkt og holdbart, bevarer formen godt, er let at forarbejde og er omkostningseffektivt. Af disse grunde anvendes det i vid udstrækning i en bred vifte af produkter. Udviklingen af en ny ABS-del er dog ikke så simpelt som blot at vælge materialet. Det kræver designtestning, monteringsinspektioner og funktionel validering. Alle disse trin skal gennemføres, før formen fremstilles.
ABS rapid prototyping er et kritisk link mellem CAD-modeller og masseproducerede dele. Det gør det muligt at skabe fysiske dele ud fra digitale filer. Ingeniører kan derefter teste, samle, udføre faldtests og måle dimensionerne af disse dele. Problemer identificeres tidligt, og omkostningerne ved at foretage ændringer forbliver relativt lave.
Denne vejledning beskriver processen for fremstilling af ABS-prototypedele, dækker deres fordele og anvendelsesscenarier og beskriver forskellige produktionsmuligheder, lige fra enkeltstående tryk til produktion i lav volumen. Formålet er at hjælpe ingeniører med at vælge den passende metode baseret på udviklingsfasen.
Hvad er ABS Rapid Prototyping?
Definition af ABS Rapid Prototyping
Rapid prototyping er meget simpelt. CAD-modeller kan hurtigt konverteres til fysiske dele.
ABS rapid prototyping anvender dette koncept på ABS-materiale. Dele er fremstillet af ABS eller ABS-lignende materialer. Der findes forskellige fremstillingsmetoder – herunder trykning, bearbejdning eller støbning. De resulterende dele har de samme ydeevneegenskaber som masseproducerede ABS-dele og er fuldt funktionelle.
Hvorfor vælge ABS til prototyper?
ABS har egenskaber, der gør det til det foretrukne materiale.
Mekaniske egenskaber
Høj slagfasthed; dele kan modstå faldtests. God sejhed; dele bøjer før de går i stykker. Velegnet til funktionstestning, hvilket giver ingeniører mulighed for at simulere belastninger i den virkelige verden uden at forårsage for tidlig svigt af delene.
Fremstillingsfordele
Let at bearbejde, da ABS giver glatte, bearbejdede overflader. Værktøjer har lang levetid og kræver ingen særlig køling. Let at støbe med gode flydeegenskaber i sprøjtestøbeforme. Fremragende overfladebehandlingsmuligheder; slibning, maling og limning er alt sammen ligetil.
Applikationsfordele
Dens ydeevne svarer til mange masseproducerede plasttypers. ABS-prototyper opfører sig ensartet med de færdige dele. Samlingstestresultaterne er nøjagtige og pålidelige. Funktionstestning er meningsfuld, og udviklingsrisiciene er lave.
Prototyping af ABS-plast omfatter en række produktionsmuligheder. Det specifikke valg afhænger af produktionsvolumen, tidslinje og omkostninger. Hver metode har sine egne fordele. Det næste afsnit vil forklare dette i detaljer.
Almindelige ABS Rapid Prototyping-processer
FDM 3D-printning til ABS Rapid Prototyping
Hvordan det virker
Termoplastisk ABS-filament føres ind i en opvarmet dyse, hvor det smeltes. Maskinen afsætter det smeltede materiale lag for lag, hvor hvert lag smelter sammen med det nedenstående. Delen opbygges således gradvist nedefra og op.
Fordele
Hurtig ekspeditionstid – dele kan færdiggøres inden for få timer. Lave omkostninger med overkommelige materialer. Udstyr er bredt tilgængeligt, hvilket gør det ideelt til designiterationer – flere versioner kan produceres på en enkelt dag. Brug af ægte ABS-materiale sikrer, at det færdige produkts ydeevne matcher masseproduceret ABS.
Begrænsninger
Synlige laglinjer og en overflade, der ikke er tilstrækkelig glat. Styrken afhænger af printretningen; styrken i Z-aksen er svagere end i XY-akserne. Overfladebehandling kræver slibning, spartling eller belægning. På grund af nøjagtighedsbegrænsninger og overfladeruhed er delene endnu ikke egnede til visning.
Bedste applikationer
Konceptprototyping, montering og pasformstestning samt produktudvikling i den tidlige fase. Jeg vil sige, at ABS 3D-printning er den hurtigste måde at få ABS-prototyper på.
SLA 3D -udskrivning med ABS-lignende harpiks til ABS hurtig prototyping
Hvordan det virker
Operatøren hælder flydende harpiks i en tank. En ultraviolet laser hærder harpiksen lag for lag. Delen tager gradvist form i harpikstanken.
Fordele
Fremragende overfladekvalitet – glattere end FDM 3D-printresultater, uden synlige laglinjer. Høj dimensionsnøjagtighed og skarpe, skarpe detaljer. Velegnet til komplicerede dele – mikrofunktioner og fine teksturer.
Begrænsninger
Ikke lavet af ægte ABS-materiale. Harpiksen efterligner kun udseendet af ABS, ikke dets mekaniske egenskaber. Sejhed og slagfasthed er forskellige. Selvom delene ligner ABS, er deres ydeevneegenskaber forskellige fra ABS's.
Bedste applikationer
Udseendeprototyper, forbrugerprodukter og detaljerede modeller. SLA-teknologi tilbyder fordele, når målet er præsentation snarere end funktionalitet; når funktionalitet er kritisk, er FDM-teknologi, der bruger ægte ABS-materiale, mere passende – dette er et grundlæggende kompromis i ABS rapid prototyping.
Vakuumstøbning af ABS-lignende dele til ABS Rapid Prototyping
Hvordan det virker
Først fremstiller fabrikken en masterform, der skal tjene som reference. Arbejderne hælder silikone i formen omkring masterformen. Silikoneformen skæres derefter op, og masterformen fjernes. En polyurethanharpiks, der er formuleret til at efterligne ABS' egenskaber, sprøjtes ind i formen under vakuumforhold. Når harpiksen er hærdet, kan det færdige produkt fjernes.
Fordele
Udseendet kan ikke skelnes fra masseproducerede dele, med en glat overflade. En enkelt form kan producere flere replikaer - typisk 10 til 25 dele, før silikoneformen nedbrydes. Denne proces er velegnet til ABS rapid prototyping og produktion i lav volumen.
Begrænsninger
Formen har en begrænset levetid. Det anvendte materiale er typisk en ABS-lignende harpiks, ikke ægte ABS. Dens mekaniske egenskaber er ens, men ikke identiske. Disse dele er egnede til testning, men den endelige validering kræver stadig brug af ægte ABS.
Bedste applikationer
10 til 100 prototypedele. Til funktionel testning, hvor ABS-lignende ydeevne er tilstrækkelig til at opfylde kravene. Markedsføring af prøver, der kræver et masseproduktionsudseende. ABS-vakuumstøbning bygger bro mellem 3D-printede dele i én enhed og ABS-produktion i lav volumen.
CNC Machining til ABS hurtig prototyping
Hvordan det virker
En solid blok eller plade af ABS fastspændes til maskinens arbejdsbord. En operatør bruger et roterende skæreværktøj til at fjerne materiale. ABS-dele til hurtig prototypefremstilling bearbejdes således fra emnet.
Fordele
Bruger ægte ABS-materiale med mekaniske egenskaber identiske med masseproducerede dele. Høj præcision med tolerancer typisk helt ned til ±0.05 mm. Fremragende dimensionskontrol sikrer, at det færdige produkt matcher CAD-filen perfekt.
Begrænsninger
Betydeligt materialespild. Dele bearbejdes fra store blokke, og det fjernede materiale bliver til skrot. Ikke velegnet til meget komplekse geometrier; dybe indvendige hulrum er vanskelige at bearbejde. Tynde vægge er tilbøjelige til at blive vridne.
Bedste applikationer
Udvikling af prototyper, der kræver ABS' sande ydeevne. Mekanisk testning, hvor materialeegenskaber er kritiske. Præcisionsdele, der kræver snævre tolerancer. Når budgettet tillader det, er CNC-bearbejdning af ABS-plast guldstandarden for funktionelle prototyper.
Rapid (Hurtig) Sprøjtestøbning til ABS hurtig prototyping
Hvordan det virker
Fabrikken fremstiller først formen. Formen er lavet af aluminium eller blødt stål – ikke hærdet værktøjsstål. Arbejderne lægger formen i en standard sprøjtestøbemaskine, smelter og sprøjter derefter ABS-harpiks ind. Den færdige del formes straks. Dette er en masseproduceret del, der er fremstillet ved hjælp af masseproduktionsudstyr og -materialer.
Fordele
Bruger ABS-harpiks i produktionskvalitet. Materialet er identisk med den færdige del. Genskaber de endelige fremstillingsforhold. Delen udsættes for samme tryk, temperatur og kølehastigheder som i masseproduktion i fuld skala. Giver autentisk styrke, udseende og dimensionelle egenskaber.
Begrænsninger
Kunderne skal betale for formen. Selv aluminiumsforme er dyrere end 3D-print eller vakuumstøbning. Bedst egnet til brug efter ABS rapid prototyping er blevet valideret.
Bedste applikationer
Præproduktion. Lavvolumen ABS-produktion til markedstestning. Til præproduktionstestning, hvor dele skal fungere præcis som det endelige produkt. ABS-hurtigsprøjtestøbning er ikke ABS-prototyping i traditionel forstand, men snarere tidlig produktion. Delene er ægte, og formene er ægte. De eneste forskelle er formmaterialet og den lavere produktionsvolumen. Dette gør det til det sidste trin før masseproduktion i fuld skala.
Om NOBLE: Fra ABS Rapid Prototyping til produktionsproduktion
NOBLE specialiserer sig i fremstillingsløsninger til metal og plast. Vores tjenester starter i produktdesignfasen og strækker sig over prototypeudvikling og produktion i lav volumen til endelig montering og forsendelse.
Vores evner
- ABS hurtig prototyping – tilbyder FDM, CNC bearbejdningog muligheder for vakuumstøbning
- Vakuumstøbning til ABS-materialer og materialer i produktionskvalitet
- CNC-bearbejdning af metaller og plast
- Masseproduktion sprøjtestøbning
- Metalfremstilling - støbning, bearbejdning og efterbehandling
- Overfladebehandling - maling, galvanisering og sandblæsning
- Monteringstjenester—fra delmonteringer til færdige produkter
Kvalitetscertificeringer
- ISO 9001: 2015 til generel kvalitetsstyring
- ISO 13485: 2016 til fremstilling af medicinsk udstyr
Disse standarder definerer, hvordan vi arbejder, og sikrer dokumenterede processer, sporbare inspektioner og ensartede resultater.
NOBLEs ABS rapid prototyping omfatter en række teknologier. FDM-teknologi er velegnet til tidlig proof-of-concept; CNC-bearbejdning er velegnet til funktionelle dele; vakuumstøbning er velegnet til produktion i lav volumen; og hurtig sprøjtestøbning er velegnet til ABS-produktion i lav volumen. Den specifikke valgte metode afhænger af udviklingsstadiet og de nødvendige materialeegenskaber.
NOBLE tilbyder mere end blot produktionstjenester. Med vores integrerede ingeniør- og produktionskapaciteter hjælper vi vores kunder med at forvandle deres ideer til pålidelige færdige produkter. Det betyder færre overdragelser, lavere risiko og hurtigere time-to-market.
Ofte stillede spørgsmål: ABS Rapid Prototyping
Er ABS godt til hurtig prototyping?
Det er meget velegnet. Det tilbyder høj styrke, høj dimensionsnøjagtighed og er nemt at bearbejde og printe. ABS-prototyper fungerer ligesom masseproducerede dele, hvilket gør testning meningsfuld.
Kan 3D-printere producere ægte ABS-dele?
Absolut. FDM-printere bruger ægte ABS-filament, så de printede dele er lavet af ABS. Selvom der er kompromiser såsom lagdeling og retningsbestemte styrkebegrænsninger, er selve materialet autentisk.
Hvad er forskellen mellem ABS 3D-print og sprøjtestøbning?
ABS 3D-printning bygger dele lag for lag ved hjælp af filament uden behov for forme. Sprøjtestøbning involverer derimod indsprøjtning af smeltet ABS i et formhulrum. Selvom forme er omkostningsfulde, tilbyder sprøjtestøbte dele højere styrke og hurtigere produktionshastigheder. Førstnævnte er egnet til prototyping, mens sidstnævnte er egnet til masseproduktion.
Hvor lang tid tager ABS rapid prototyping?
En enkelt trykt del tager kun et par timer. CNC-bearbejdning tager flere dage. Vakuumstøbning tager en til to uger. Hurtig ABS-sprøjtestøbning tager to til fire uger. Den nøjagtige tid afhænger af procesmetoden og delens kompleksitet.
Hvad er den billigste ABS-prototypemetode?
Hvis du leder efter den mest omkostningseffektive løsning, anbefaler jeg FDM 3D-printning. Materialeomkostningerne er lave, behandlingstiden er kort, og der kræves ingen forme. Men du skal afveje kompromiser med hensyn til overfladefinish og styrke.
Hvornår skal jeg gå fra prototyping til sprøjtestøbning?
Når designet er stabilt. Når den nødvendige mængde overstiger 100 til 500 dele. Når delen skal fremstilles af ABS i produktionskvalitet under faktiske støbeforhold. Det er her, hurtig sprøjtestøbning af ABS bliver det logiske næste skridt.
