В чём разница между быстрым прототипированием ЧПУ и экструзией для прототипирования?

Привет! Как поставщик средств быстрого прототипирования с ЧПУ, я своими глазами видел все тонкости различных методов прототипирования. Сегодня я собираюсь объяснить разницу между быстрым прототипированием с ЧПУ и экструзией для прототипирования.

Что такое быстрое прототипирование с ЧПУ?

Быстрое прототипирование с ЧПУ похоже на высокотехнологичный инструмент скульптора. Он использует станки с числовым программным управлением (ЧПУ) для вырезания прототипа из твердого куска материала. Эти машины очень точны и в точности соответствуют цифровому дизайну.

Процесс начинается с создания 3D-модели на компьютере. Затем эта модель преобразуется в набор инструкций, понятных станку с ЧПУ. Машина использует различные режущие инструменты, такие как сверла и фрезы, для удаления материала из блока до тех пор, пока не появится желаемая форма.

Одним из больших преимуществ быстрого прототипирования с ЧПУ является его точность. Он может создавать детали с очень жесткими допусками, что имеет решающее значение для таких отраслей, как аэрокосмическая и медицинская. Например, когда мы сделалиПрототип фитингов блока радиатораТочность ЧПУ позволила нам обеспечить идеальную подгонку всех компонентов.

Еще одним плюсом является широкий спектр материалов, с которыми он может работать. Вы можете использовать такие металлы, как алюминий, сталь и титан, а также пластики и композиты. Такая гибкость делает его пригодным для различных применений. Однажды мы сделалиПрототип кривошипа токарного велосипеда с ЧПУс использованием алюминия, который был прочным, но легким, именно то, что нужно велосипедисту.

Однако быстрое прототипирование с ЧПУ имеет и свои недостатки. Это может быть относительно медленно, особенно для сложных деталей. Каждый разрез требует времени, а если у вас много сложных деталей, производственный процесс может затянуться. Кроме того, первоначальная стоимость установки может быть высокой, поскольку вам придется инвестировать в станок с ЧПУ и программное обеспечение.

Что такое экструзия для прототипирования?

Экструзия – это совсем другая игра. Это больше похоже на выдавливание зубной пасты из тюбика. При экструзии для прототипирования материал (обычно пластик или металл) нагревается до тех пор, пока он не станет мягким, а затем проталкивается через матрицу, что придает ему определенную форму поперечного сечения.

Главным преимуществом экструзии является ее скорость. После того, как штамп настроен, вы можете изготовить прототип большой длины за относительно короткое время. Он отлично подходит для изготовления труб, стержней и профилей. Например, если вам нужно создать прототип простого пластикового стержня для проекта «Сделай сам», экструзия может выполнить работу быстро.

С точки зрения затрат экструзия может быть более экономичной для крупносерийного производства. Стоимость единицы продукции снижается по мере того, как вы производите больше деталей. А поскольку этот процесс является непрерывным, он эффективен для создания деталей с постоянным поперечным сечением.

Но у экструзии есть и свои ограничения. Не очень хорошо получается создавать сложные формы. Поперечное сечение детали должно быть относительно простым и однородным. Если вам нужна деталь с множеством кривых и неровностей, выдавливание может быть не лучшим выбором. Кроме того, диапазон материалов немного более ограничен по сравнению с быстрым прототипированием с ЧПУ, особенно когда речь идет о создании высокопрочных или высокоточных деталей.

Ключевые различия

Точность

Быстрое прототипирование с ЧПУ выигрывает, когда дело касается точности. Как я упоминал ранее, он позволяет добиться очень жестких допусков, часто в пределах нескольких тысячных долей дюйма. Это важно для деталей, которые должны идеально сочетаться друг с другом, например, вБолт корпуса дверного замка Двигатель Быстрое прототипирование. С другой стороны, экструзия менее точна. Допуски, как правило, меньше, и они больше подходят для деталей, где высокий уровень точности не является главным приоритетом.

Сложность формы

ЧПУ может обрабатывать чрезвычайно сложные формы. Благодаря возможностям многоосной резки он может создавать детали с подрезами, внутренними полостями и детальными поверхностями. Экструзия ограничена деталями с постоянным поперечным сечением. Вы не сможете изготовить деталь со сложной внутренней структурой, используя только экструзию.

Разнообразие материалов

Быстрое прототипирование с ЧПУ предлагает гораздо более широкий спектр материалов. Вы можете работать со всем: от мягкого пластика до твердых металлов. Экструзия чаще используется для пластмасс и некоторых металлов, но выбор более ограничен, особенно когда речь идет о высокопроизводительных материалах.

Скорость производства

Для простых деталей и крупносерийного производства экструзия выполняется быстрее. Как только штамп будет готов, вы сможете быстро штамповать детали. Но для сложных деталей или мелкосерийного производства быстрое прототипирование с ЧПУ может оказаться более эффективным по времени, поскольку вам не придется тратить много времени на настройку штампа.

Расходы

Стоимость зависит от объёма и сложности детали. Для небольших объемов и сложных деталей быстрое прототипирование с ЧПУ может быть более экономически эффективным, несмотря на высокие затраты на первоначальную настройку. Для больших объемов простых деталей экструзия обычно имеет более низкую стоимость за единицу.

Когда выбирать что?

Если вы работаете в аэрокосмической или медицинской промышленности и вам нужна высокоточная и сложная деталь в небольшом объеме, вам подойдет быстрое прототипирование с ЧПУ. Способность работать с высококачественными материалами и достигать жестких допусков делает его идеальным для этих применений.

С другой стороны, если вы работаете в сфере строительства или DIY и вам нужно большое количество простых, однородных деталей, лучшим вариантом будет экструзия. Это быстро и экономически выгодно для такого типа производства.

Заключение

В конце концов, как быстрое прототипирование с ЧПУ, так и экструзия для прототипирования имеют свои сильные и слабые стороны. Как поставщик быстрого прототипирования с ЧПУ, я предпочитаю точность и гибкость, которые предлагает ЧПУ. Но я также понимаю, что экструзия имеет свое место на рынке, особенно для производства простых деталей в больших объемах.

Если вы ищете решение для прототипирования, будь то сложная деталь, требующая точности ЧПУ, или простая деталь, которую можно изготовить методом экструзии, я буду рад помочь. Свяжитесь со мной, чтобы обсудить ваш проект, и мы вместе найдем лучший подход.

Ссылки

• Гибсон И., Розен Д.В. и Стакер Б. (2015). Технологии аддитивного производства: 3D-печать, быстрое прототипирование и прямое цифровое производство. Спрингер.
• Кампателли Г. и Ди Гравио Г. (2018). Дизайн для быстрого прототипирования. Спрингер.