Быстрое прототипирование изделий из силикона

Когда в 1960-х годах появился метод электростатического напыления порошковых покрытий, он произвел революцию в промышленности. Он был доступным, удобным и экологически безопасным. По сей день прочность и коррозионная стойкость получаемых порошковых покрытий делают их идеальными для многих областей применения. Однако все мы знаем, что, чтобы добиться высокого качества детали с порошковым покрытием, нужно не просто распылить порошок на подложку. Перед тем, как распылитель окажется в руках у покрытчика, необходимо выполнить ряд крайне важных процессов и процедур. Во многих случаях одним из таких критически важных этапов является маскирование.

Процесс маскирования начинается с закрытия участков детали, которые должны быть защищены в процессе нанесения порошкового покрытия. Как правило, это делается с помощью специальной ленты, резины, колпачков или заглушек. Во многих ситуациях при нанесении порошкового покрытия предпочтительно использовать формованные силиконовые маскирующие элементы, поскольку они выдерживают воздействие высоких температур и продолжительное отверждение порошкового покрытия.

Они также могут сократить время установки и удаления, при этом обеспечивая более высокую воспроизводимость. Однако из-за способа формования и отвержения силикона они, как правило, требуют фиксированной оснастки. Это достаточно продолжительный процесс: пока нарезают сталь, формуют и испытывают образцы, корректируют конструкцию. Процесс повторяется снова и снова, пока конструкция не будет полностью без дефектов. Поскольку время — деньги, скорость очень важна. Если сократить время проектирования, формования, проведения испытаний и процесса оценки, можно освободить ресурсы, которые будут использоваться для ускорения выпуска изделия.

Быстрое прототипирование с помощью 3D-печати, также известной как аддитивное производство, направлено на решение проблем со многими трудозатратными процессами, связанными с оснасткой, испытаниями, доработкой конструкции. Эта технология произвела настоящую революцию в области прототипирования.

Детали, компоненты и изделия, напечатанные на 3D-принтере, создаются путем поэтапного нанесения тонких слоев материала (как правило, это особые типы полимеров, металлов и керамики) для изготовления детали. Хотя в целом это не высокоскоростной процесс, пригодный для массового производства, 3D-печать обладает существенными преимуществами с точки зрения прототипирования и производства небольших объемов продукции. Казалось бы, все достижения в области быстрого прототипирования с использованием 3D-печати оставили силикон в прошлом. Легкодоступные «мягкие» материалы, напечатанные на 3D-принтере, идеально подходят по форме, но, поскольку они не способны выдерживать высокие температуры на линиях нанесения порошковых покрытий, они не справляются со своими функциями при маскировке изделий. Понимая значение быстрого прототипирования с использованием 3D-печати для маскировки, инженеры-проектировщики из компании Echo Engineering & Production Supplies решили изменить ситуацию.

После месяцев мозговых штурмов, исследований и вычислений в поисках метода повышения эффективности процессов производства силиконовых маскирующих элементов команда специалистов совершила прорыв. Запатентованная технология «мгновенного прототипирования из силикона», о которой было объявлено в ноябре 2019 года, позволила компании Echo вместе со своими клиентами проектировать и создавать функциональные прототипы всего за несколько дней, а не недель.

Инженеры-проектировщики Эндрю Бенсон, Кайл Моррис и Сэм Ньюблом рассказали об основных принципах процесса и ключевых преимуществах, а также представили примеры применения. Не вдаваясь в излишние подробности, следует отметить, что этот запатентованный метод требует специальных знаний, включает в себя 3D-печать и смесь химических веществ для получения силикона, отвечающего требованиям Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Полученная деталь имеет твердость по Шору от 50 до 70, и всего через пять дней (в зависимости от сложности конструкции) деталь готова к использованию.

Прототипы из немигрирующего силикона выдерживают температуру до 600 °F.

Быстрое прототипирование из силикона открывает практически безграничные возможности, и с момента внедрения данной технологии компания Echo изготовила различные колпачки, заглушки и детали. Эту инновацию можно использовать в любом вспомогательном процессе при производстве оригинального оборудования и деталей. Немигрирующий силикон выдерживает температуру до 600 °F, изготавливается за считанные дни, а затраты на производство составляют несколько сотен, а не тысяч долларов.

Как правило, размеры деталей не превышают 8 x 8 x 6 дюймов, но по запросу можно изготовить и более крупные детали.

Каждая деталь воплощает функциональность, заложенную при проектировании, что означает, что такие детали обладают 95% свойств стандартных силиконовых маскирующих элементов, изготовленных методом прессования в форме. Это позволяет создать более эффективную коммуникационную сеть между инженерами и производственным цехом. Кайл заявляет: «Мы устраняем разрыв между производством и прототипированием. Это требует меньше времени, меньше затрат, а оборот компаний, занимающихся производством оригинального оборудования, техобслуживанием и ремонтом, возрастает».

Что касается реакции клиентов на эту новую технологию, Эндрю вспоминает свой опыт демонстрации быстрого прототипирования изделий из силикона компании Polaris.

«Я уже наполовину закончил проектировать маскирующие элементы для них, и мы с коллегой показали им варианты прототипов деталей для оценки и утверждения».

Инженеры представили изделия и спросили, вызовут ли они интерес на рынке. Изначальная реакция была положительной; в действительности, представители Polaris очень заинтересовались, им не терпелось испытать детали в работе. «Когда детали испытали, они решили, что могут одобрить некоторые составляющие данной технологии и сразу перейти к производству», — добавляет Эндрю.

В компании Polaris изменения в конструкцию могут вносить в последний момент, поэтому Брайан Конен, технолог, отвечающий за внедрение новой продукции, поделился своей точкой зрения на эту разработку.

«Для нас очень важны сроки. К тому моменту, как мы получаем готовую деталь, нам нужно в течение пары месяцев ответить на основные вопросы. Все ли работает? Правильный ли размер?

Не слишком ли туго? Не образуются ли складки?

Этот силикон может пройти через весь процесс, поэтому для нас это очень важно».

Отсутствие традиционного времени ожидания в шесть-восемь недель — большое преимущество для этой машиностроительной компании.

Теперь, если в процессе возникнет необходимость внести изменения, они могут вернуться к чертежной доске и начать все сначала.

Как и у любой новой технологии, у быстрого прототипирования из силикона есть свои ограничения. Прототип может иметь проблемы с удлинением, ограничениями по размеру и непригодностью к массовому производству, из-за чего практически невозможно изготавливать сотни тысяч деталей за короткий промежуток времени. Однако технология развивается.

«Хотя мы пока не можем рассказать о нашей идее, Сэм сейчас усердно работает над новым методом, который будет представлен в начале следующего года», — рассказывает Эндрю. А пока быстрое прототипирование изделий из силикона, несомненно, является шагом в будущее.

Брук Морган — специалист по маркетингу в компании Echo Engineering & Production Supplies, Inc.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Предварительная Деловая программа Rosmould | Rosplast 2022
Предварительная Деловая программа Rosmould | Rosplast 2022
Ведущие промышленные выставки Rosmould | Rosplast 2022, которые пройдут 7-9 июня 2022 года в Москве,…
16.05.2022
69
Rosmould | Rosplast 2022 – главное событие для развития вашего бизнеса
Rosmould | Rosplast 2022 – главное событие для развития вашего бизнеса
С 7 по 9 июня 2022 в Московском выставочном центре «Крокус Экспо» состоятся важнейшие промышленные…
16.03.2022
403
Жидкости для постобработки деталей, напечатанных на 3D-принтере
Жидкости для постобработки деталей, напечатанных на 3D-принтере
При струйной печати с использованием связующего ключевую роль для качества изделий играет выбор подходящих жидкостей.
Ванесия Хуртубис
12.08.2020
164
Список участников выставок Rosmould | Rosplast 2022
Список участников выставок Rosmould | Rosplast 2022
Два месяца осталось до наиболее значимых событий этого года в сфере производства пресс-форм и штампов,…
03.04.2022
509
Новые видеоинтервью с экспертами индустрии пресс-форм и штампов и переработчиками пластмасс
Новые видеоинтервью с экспертами индустрии пресс-форм и штампов и переработчиками пластмасс
Собственные Youtube каналы, где регулярно публикуются интервью с ключевыми участниками и экспертами индустрии пресс-форм и…
24.10.2022
37
Выставки Rosmould и Rosplast состоятся в начале июня 2022 года
Выставки Rosmould и Rosplast состоятся в начале июня 2022 года
Международные выставки Rosmould и Rosplast пройдут с 7 по 9 июня 2022 года в двух…
03.03.2022
452
Неординарный подход: эксклюзивная отделка очков Raleri
Неординарный подход: эксклюзивная отделка очков Raleri
От автоспорта до солнцезащитных очков, компания Raleri постоянно развивается, разрабатывая все более оригинальные и индивидуальные…
Франческо Рамбальди
30.06.2021
179
Экспозиции региональных производителей на Rosmould | Rosplast 2022
Экспозиции региональных производителей на Rosmould | Rosplast 2022
Совсем скоро в Москве пройдут ведущие выставки индустрии производства формообразующей оснастки и инструмента, 3D-технологий, оборудования…
25.04.2022
526
Решения ваших производственных задач на Rosmould | Rosplast 2022
Решения ваших производственных задач на Rosmould | Rosplast 2022
Напоминаем, что с 7 по 9 июня 2022 года в МВЦ «Крокус Экспо» пройдут ключевые…
18.04.2022
192