Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2023-04-11 origine:Propulsé
Prototypage rapide, également connu sous le nom de fabrication additive ou d'impression 3D, est devenu essentiel pour les concepteurs et les ingénieurs pour créer des prototypes et des pièces fonctionnelles rapidement et économiquement. Bien que la sélection de la technologie appropriée soit cruciale, le choix du matériau est essentiel pour assurer le succès du prototype. Cet article discutera des matériaux utilisés dans le prototypage rapide, leurs propriétés et leur aptitude à différentes technologies de prototypage.
Usinage CNC est un processus soustractif qui implique de retirer le matériau d'un bloc solide pour créer la forme souhaitée. Les machines CNC peuvent fonctionner avec divers matériaux, y compris les métaux et les plastiques. Le choix du matériel pour les prototypes d'usinage CNC est étendu et dépend des exigences du client. Les matériaux populaires pour les prototypes usinés CNC comprennent l'aluminium, l'acétal, l'acrylique transparent, l'acier doux, l'acier au carbone, l'acier inoxydable et le laiton. Cependant, l'usinage des alliages exotiques comme Inconel, Nimonic et Hastelloy nécessite des outils spécialisés, ce qui le rend plus cher. L'usinage CNC produit des prototypes avec d'excellentes finitions de surface et des propriétés isotropes, ce qui les rend idéales pour les pièces fonctionnelles.
impression en 3D est un processus additif qui construit la couche de pièce par couche à partir d'un fichier numérique. Le choix des matériaux pour les prototypes d'impression 3D est limité aux matériaux que l'imprimante peut traiter. Certaines des technologies d'impression 3D populaires sont la modélisation des dépôts fusionnées (FDM), la stéréolithographie (SLA) et le frittage laser sélectif (SLS), chacun avec ses matériaux.
La modélisation de dépôt fusionné (FDM) est l'une des technologies d'impression 3D les plus populaires qui utilisent un filament thermoplastique pour créer la couche de pièce par couche. Le choix des matériaux pour l'impression FDM 3D est vaste, avec plusieurs fabricants produisant des filaments avec des propriétés uniques. Les matériaux communs pour le prototypage FDM comprennent l'ABS, le PLA, le TEP, le nylon et le TPU. Cependant, le prototypage FDM a certaines limites. Les pièces produites par FDM ont des propriétés anisotropes, ce qui signifie que les propriétés mécaniques de la partie dépendent de la direction de la construction. De plus, les pièces FDM peuvent avoir des vides entre les couches, affectant la résistance mécanique de la pièce.
La stéréolithographie (SLA) utilise une résine liquide qui durcit lorsqu'elle est exposée à la lumière ultraviolette pour créer la couche de pièce par couche. Le choix du matériau pour le prototypage SLA comprend une gamme de résines avec différentes propriétés, y compris des matériaux de type ABS, de type PP et de type PC. Le processus SLA produit des pièces avec une structure isotrope et une excellente finition de surface, ce qui le rend idéal pour créer des prototypes avec des géométries complexes.
Le frittage laser sélectif (SLS) utilise un laser pour faire fondre et fusionner le matériau en poudre, couche par couche, pour créer la pièce. Le choix du matériau pour le prototypage SLS comprend divers thermoplastiques, notamment le nylon, le TPU et le polycarbonate. SLS produit des prototypes avec des propriétés isotropes et une excellente finition de surface. Le SLS est idéal pour produire des prototypes fonctionnels, y compris des pièces avec des caractéristiques instantanées, des charnières vivantes et des géométries complexes.
La coulée sous vide est un processus de prototypage rapide qui produit des séries de production de petites à moyenne taille de pièces de haute qualité. Le processus utilise un modèle maître créé à l'aide de l'impression 3D, de l'usinage CNC ou d'autres techniques, qui sont utilisées pour créer un moule en silicone. Le moule est ensuite rempli d'une résine en polyuréthane en deux parties qui durcit pour créer la pièce. Le choix des matériaux pour la coulée sous vide comprend diverses résines à base d'uréthane avec différentes propriétés.
La coulée sous vide est un processus rentable pour produire de petites séries de pièces prototypes fonctionnelles dans un large éventail de matériaux. Les pièces sont coulées dans un moule en silicone, qui est fabriqué en encapsulant le motif maître de la pièce en caoutchouc de silicone. Une fois durci, le moule est ouvert et le motif maître est retiré. Le moule est ensuite assemblé, et une quantité mesurée de résine coulée est mélangée et dégazée avant d'être versée dans le moule, qui est ensuite placée dans une chambre à vide pour éliminer tout air qui pourrait être piégé dans la résine. Le moule est ensuite placé dans un four pour guérir la résine.
Le moule en silicone n'est pas suffisamment robuste pour les grands cycles de production. Pourtant, il est idéal pour le prototypage de petits nombres de pièces qui nécessitent la même fonctionnalité que la partie de production. Comme pour l'impression 3D, les propriétés mécaniques du matériau moulé ne sont pas identiques à celles de la partie de production mais sont généralement très proches. Le choix du matériel pour la coulée sous vide est énorme, la plupart des résines étant des systèmes en deux parties mélangés juste avant le casting. Certains matériaux sont également disponibles en couleur ou peuvent être pigmentés pour correspondre à une couleur spécifique. Certains des matériaux que nous traitons régulièrement sont le polyuréthane (PU), l'époxy, le silicone, le polycarbonate (PC), l'acétal et l'ABS.
Les pièces en caoutchouc en silicone sont coulées de la même manière que les pièces coulées sous vide. Pourtant, ils sont fabriqués à l'aide d'un autre matériau. Le caoutchouc de silicone est idéal pour produire des pièces utilisées dans des environnements à haute température, tels que des moules pour la coulée des métaux, ou dans des applications où la flexibilité est importante. Le caoutchouc en silicone peut également faire des pièces utilisées en contact avec de la nourriture ou de l'eau potable.
Les choix de matériaux pour les moulages métalliques prototypes des moulages métalliques peuvent être produits en utilisant divers processus, notamment la coulée de sable, le moulage de la matrice, la moulage par gravité et la coulée d'investissement. Le processus de production détermine le choix du matériau. Pourtant, le métal utilisé pour le prototype est généralement le même que celui utilisé pour la production. Par exemple, les alliages en aluminium tels que LM25 et LM6 sont couramment utilisés pour les moulages de sable. En revanche, les alliages de zinc tels que ZL3 et ZL5 sont utilisés pour les pièces moulées. L'acier inoxydable et le laiton sont souvent utilisés pour les pièces moulées par gravité et l'acier inoxydable et le titane pour les pièces moulées d'investissement.
Le choix du bon matériau pour le prototypage peut être complexe. Pourtant, avec les bons conseils et conseils, il n'a pas besoin d'être intimidant. Chez Prototype Projects, nous avons des années d'expérience dans la sélection et le traitement des matériaux prototypes de pièces. Nous sommes toujours heureux d'aider les concepteurs à faire les meilleurs choix de projet.
En tant que fournisseur de prototypage rapide, nous proposons diverses technologies et matériaux de prototypage, notamment l'usinage CNC, l'impression 3D, la coulée sous vide, la coulée en caoutchouc de silicone et la coulée de métal. Nous détenons un large éventail de matériaux en stock pour notre service express. Nous pouvons trouver presque tous les documents dont nos clients ont besoin pour les pièces prototypes. Nous travaillons avec un réseau de sous-traitants spécialisés pour traiter les alliages exotiques et autres matériaux spécialisés, gérant le travail pour le compte de nos clients pour s'assurer que les pièces finies sont de la plus haute qualité.
En conclusion, la sélection du bon matériel de prototypage est essentielle au succès de tout projet. Les pièces prototypes devraient représenter les pièces de production aussi étroitement que possible. Le choix de la technologie des matériaux et du prototypage est crucial pour y parvenir. Nous proposons un large éventail de technologies de prototypage et de matériaux dans des projets de prototypes. Nous sommes toujours heureux d'aider nos clients à sélectionner le bon matériel pour leurs projets. Avec notre expertise et notre expérience, nos clients peuvent être convaincus que leurs pièces prototypes répondront à leurs besoins et dépasseront leurs attentes.
