Các phương pháp tạo mẫu phổ biến trong thiết kế sản phẩm công nghiệp

Các sản phẩm vừa được thiết kế thường không hoàn hảo, thậm chí không thể sử dụng được. Một khi chúng được sản xuất trực tiếp, chúng sẽ bị loại bỏ, điều này gây lãng phí rất lớn về nhân lực, vật lực và thời gian.

Do đó, thông thường các sản phẩm mới được phát triển hoặc thiết kế cần phải được tạo mẫu, và các sản phẩm yêu cầu sản xuất khuôn mẫu thường được thực hiện theo bản vẽ ngoại hình sản phẩm hoặc bản vẽ kết cấu để kiểm tra tính hợp lý của hình thức hoặc cấu trúc. Mô hình chức năng.

Nguyên mẫu là để xác minh tính khả thi của sản phẩm mà không cần mở khuôn. Nguyên mẫu nói chung là số lượng mẫu ít, chu kỳ sản xuất ngắn, lãng phí nhân lực và vật lực ít, có thể nhanh chóng tìm ra những thiếu sót trong thiết kế sản phẩm để cải tiến, tạo cơ sở cho việc hoàn thiện sản phẩm và đưa vào sản xuất hàng loạt.

Có nhiều cách để tạo mẫu, và các quy trình khác nhau có những ưu và nhược điểm riêng.

1. Tác phẩm điêu khắc bằng đất sét

Một sản phẩm ba chiều được chạm khắc bằng tay với bùn thành một sản phẩm ba chiều được gọi là khắc bùn. Trong giai đoạn đầu của quá trình sản xuất công nghiệp, khi chưa có thiết bị tự động hóa, các nguyên mẫu đều được chạm khắc bằng phương pháp khắc trên bùn.

Vật liệu được sử dụng trong chạm khắc đất sét là bùn dầu cứng, thường được thực hiện bằng cách chạm khắc nhân tạo. Nhà điêu khắc sử dụng bùn để chất đống và điêu khắc theo ý tưởng thiết kế sản phẩm hoặc tham khảo hình ảnh thiết kế, cuối cùng có được mô hình bùn về ngoại hình sản phẩm.

Để có được một mô hình ngoại hình chất lượng cao, yêu cầu thẩm mỹ và chạm khắc nghệ thuật của thợ khắc&# 39 là tương đối cao, do đó chi phí tương đối cao hơn.

2. Gia công CNC

Gia công khắc CNC là một nghề thủ công thủ công tương đối truyền thống. Nó có khả năng gia công tốt các công cụ nhỏ. Nó có khả năng phay, mài, khoan và khai thác tốc độ cao. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp 3C, công nghiệp khuôn mẫu, công nghiệp y tế và các lĩnh vực khác.

Nguyên mẫu được tạo ra bởi quá trình gia công khắc chính xác CNC có thể phản ánh chính xác thông tin thể hiện trong bản vẽ, chất lượng bề mặt của nguyên mẫu cao, đặc biệt sau khi hoàn thành phun bề mặt và in lụa, nó thậm chí còn đẹp hơn sản phẩm được sản xuất sau khi khuôn được mở. .

Phương pháp gia công CNC phù hợp với các sản phẩm có yêu cầu độ dẻo dai của vật liệu cao, sản phẩm lớn và độ chính xác cao. Các vật liệu phù hợp bao gồm plexiglass, nhựa, gỗ, kim loại (bao gồm đồng, nhôm và thép nhẹ có độ cứng nhỏ hơn HRC40), v.v.

Hầu hết các thiết bị CNC để tạo mẫu là máy 3 trục, và một số phôi phức tạp cần phải được chia nhỏ và xử lý sau đó ghép bằng tay với nhau, vì máy 3 trục chỉ có thể gia công một bề mặt tại một thời điểm.

3. đúc in 3D

In 3D thường đạt được bằng cách sử dụng máy in vật liệu công nghệ kỹ thuật số. Nó thường được sử dụng để làm mô hình trong sản xuất khuôn mẫu, thiết kế công nghiệp và các lĩnh vực khác, sau đó dần dần được sử dụng trong sản xuất trực tiếp một số sản phẩm. Đã có các bộ phận được in bằng công nghệ này. Công nghệ này có các ứng dụng trong ngành trang sức, giày dép, thiết kế công nghiệp, kiến ​​trúc, kỹ thuật và xây dựng (AEC), ô tô, hàng không vũ trụ, nha khoa và y tế, giáo dục, hệ thống thông tin địa lý, kỹ thuật dân dụng, súng và các lĩnh vực khác.

Có nhiều công nghệ in 3D khác nhau, và sự khác biệt của chúng nằm ở cách sử dụng các vật liệu có sẵn và cấu tạo các bộ phận theo các lớp khác nhau.

Các vật liệu thường được sử dụng để in 3D bao gồm nhựa thông, sợi thủy tinh nylon, vật liệu nylon bền, thép không gỉ, vật liệu nhôm, hợp kim titan, mạ bạc, mạ vàng, vật liệu thạch cao, vật liệu cao su, v.v.

in 3dcó chi phí thấp (tỷ lệ sử dụng nguyên liệu cao), chu kỳ nhanh, vận hành đơn giản, độ chính xác cao và có thể được tích hợp thành một bộ phận bất kể độ phức tạp của cấu trúc sản phẩm. Phương pháp đúc này là phổ biến nhất, nó là một bổ sung quan trọng cho phương pháp chế biến truyền thống hơn là một chất thay thế.

4. Đúc hợp chất silicone

Quá trình đúc hợp chất silicone đề cập đến quá trình khử bọt, trộn, làm nóng sơ bộ và ép phun của vật đúc trong điều kiện chân không và thực hiện đúc đóng rắn thứ cấp trong 2-3 giờ trong máy điều nhiệt ở 60 ° C-80 ° C.

Các sản phẩm giả được làm bằng khuôn hợp chất silicone có thể đạt đến độ bền và độ cứng của nguyên liệu thô như ABS. Hơn 20 miếng của cùng một sản phẩm có thể được tạo ra bằng một khuôn silicone. Giảm đáng kể chi phí phát triển sản phẩm, chu kỳ và rủi ro.

Các mẫu hàng loạt nhỏ với cấu trúc tương đối lộn xộn, độ dày thành đồng nhất, và các yêu cầu về chức năng và ngoại hình nhất định, giá thành của khuôn sắt cao và chu kỳ dài, và bạn có thể chọn khuôn hỗn hợp silicone để làm khuôn.

Các vật liệu có thể được sản xuất bởi khuôn hợp chất silicone là ABS, PC, PP, cao su mềm, PMMA, nylon, PVC, v.v.

Nhược điểm của khuôn hợp chất silicone: Khuôn không chịu được axit và kiềm, không có khả năng chống lão hóa, tuổi thọ ngắn. Bề mặt khuôn dễ bị vết, sọc, không bằng phẳng. Vì khuôn là khuôn mềm, dung sai trong khoảng 0,1-0,2mm nên độ chính xác của sản phẩm không cao.