我们无法想象没有塑料的现代工业。现代工业级聚合物易于制造和加工。与任何种类的金属相比，它们具有可观的强度，出色的耐腐蚀性，并且最重要的是重量非常轻。这就是为什么它们在工业设计师中如此受欢迎。由于这种流行，几十年来，塑料原型技术一直在不断发展。让我们看看，他们现在可以为我们提供什么。
当今的塑料手板
长期以来，塑料制造一直是批量生产的领域。您必须拥有注塑模具和将塑料注入模具的机床。整个系统非常昂贵，并且这种系统的设计中的任何改变都是非常昂贵的。这就是金属长期以来一直是第一原型材料的原因，特别是自从数字系统以及计算机数控机床的快速发展以来。但是，随着快速原型制作过程的到来，情况发生了变化。
快速塑料手板开发
其中第一项是真空复模技术，该技术用软模具代替了硬模具。硅胶模具更便宜，更易于制造。
接下来的变化是由创新的增材制造工艺带来的，该工艺完全不需要毛坯或模具。除此之外，它们提供了无与伦比的设计自由度。
最后是快速注塑成型。与工具钢相比具有更好的可制造性的铝制可互换模具可以将模具的交货时间缩短多达60％。除此之外，更换铝模具的型腔比热处理钢要容易得多。
实施快速塑料手板的好处
- 塑料手板成本。塑料材料通常具有较低的熔融温度，良好的可维护性，并且总体上易于加工。这使得塑料手板的生产相当便宜。如果预算不高，您基本上可以购买一些有机硅，将其倒在主模型上（如果需要，可以手动制作），然后等待，然后在家铸造零件。
- 耐久性。塑料材料具有出色的耐久性。它们具有良好的稳定性，疲劳强度和摩擦性能。但是，由于某些聚合物在这种条件下会变脆，因此应尽量避免它们受到紫外线和低温的影响。
- 可靠性。塑料手板制作工艺很完善。有很多专业的注塑成型服务每天都在使用这种技术。如果您对最佳方法的选择和执行方法有疑问，可以随时咨询专家。
- 可回收性。塑料污染已成为最大的生态问题的时代已经过去。现代工业塑料被设计为可回收的，其生产过程中没有任何主要的有害废物。
- 交货时间。现代快速手板制作工艺非常适合制造小批量塑料零件。在某些情况下，您可以在一周之内通过订购注塑服务获得原型。所有这些都是由于塑料原型制作需要很少的后处理这一事实。
塑料手板的应用
塑料手板零件不仅用于制造厨具和家用电器。他们还有更多用途。例如，许多医疗级产品都是用塑料制成的，因为某些聚合物可以很好地与人体组织结合并且非常轻便。透明塑料零件广泛用于汽车照明。它们不如玻璃脆。许多塑料提供了良好的绝缘或隔热部件，因此，如果产品的某些表面被加热或处于高压下，则塑料手柄和外壳可确保用户安全。由于其良好的摩擦质量，一些聚合物被用于制造廉价且有效的轴承。
常用的4种快速塑料手板制作技术
随着制造业，真空复模，3D打印，快速注塑成型和CNC加工的飞速发展，这些基于快速转弯，基于3D CAD的手板制作工具的技术已广泛用于塑料零件中。
1.真空复模
聚氨酯浇铸是用于小批量塑料手板制造的好工艺，因为它需要一个主模型（一个样品）来制造模具。通常，您将主模型悬停在空罐上。然后，向模型添加一些技术元素（通常也包括塑料），例如将塑料倒入的通道，通风等。之后，将液态硅树脂倒入水箱中，等到固体为止，有时在烤箱中将其固化。您将模具分成两半，即可生产多达25个塑料零件。
2. 3D打印
增材制造或通常称为3D打印是制造不同零件的相对创新的过程。定义3D打印的是质量的变化。毛坯通常大于最终零件。但是，对于AM来说完全不同。空白部分是粉末或细线。将其逐层施用于打印机的基板，并进行烧结或固化以复制零件的当前横截面。从1980年代的发明开始，AM迈出了一大步。
选择性激光烧结（SLS ）
选择性激光烧结是用于快速塑料手板制作的许多增材制造技术中的第一个过程。它是最通用的添加剂工艺类型，几乎可以用于任何类型的材料。当然，其中包括塑料。它们不需要将大量的激光能量烧结在一起，并且将粉末散布在基板上的主要优点是，它可以在某种程度上用作悬垂元件的支撑结构。
熔融沉积建模（FDM）
FDM是可用于制造塑料手板的最便宜，最简单的添加工艺。许多业余爱好者在家中创建FDM 3D打印机。FDM使用塑料丝线形式的原材料，该材料被液化并以零件当前横截面的形式放置在板上。外伸结构通过使用另一种材料支撑-一种更易碎的塑料类型，很容易去除。总体而言，FDM是最便宜的工艺，它产生最差的表面光洁度和质量，如果美观很重要，则需要更多的后处理。
立体光刻（SLA）
SLA被认为是所有3D打印流程之父。这也是零件质量最好的过程。表面光洁度几乎是完美的，并且精度仅受紫外线/激光灯直径的限制。该工艺被广泛用于制造涉及未来美学的原型和原型。但是，SLA是最昂贵的过程，因为液态聚合物非常昂贵，而且您会大量地将其倒入罐中。SLA的另一个问题是支持结构。它们只能使用模型材料制造，并且必须进行机械移除。这可能会在需要后处理的表面上留下瑕疵。
多喷印刷（MJP）
对于塑料制成的手板，多喷射印刷是一种流行的选择，因为它具有FDM的许多优点，并且没有SLA工艺的某些缺点。MJP的要点是将原料塑料熔化成小滴，然后从打印机的喷嘴以所需的轮廓将其喷出。MJP的优点是零件的质量与SLA相似，但是您不需要填充整个液体聚合物罐，也无需考虑其余部分。MJP也是上述方法中唯一的多色处理。
3D打印原型的后处理
尽管在增材制造领域取得了成就，但在很多情况下，塑料零件仍需要某种后处理。最广泛使用的方法包括机械加工，抛光和化学工艺。第一种技术很简单。您将制造的零件安装到机床中并用铣刀进行加工。抛光是一个很好的过程。它使用特殊的糊剂和抛光工具来获得完美的表面光洁度。化学过程包括丙酮处理和涂层。其中第一种使用气态丙酮熔化零件表面并使之更光滑。该方法非常有效，但适用于有限数量的聚合物。涂层更通用。基本上，您可以用油漆或其他元素覆盖零件以提高表面质量。
3. 快速注塑成型
快速塑料注射成型是对传统注射成型模具制造技术的一种改进。主要区别在于细节。例如，快速模具具有更多的接头。模具的型腔连接到基座。因此，如果您需要修改设计，则只需移除空腔并对其进行更改，而无需更改任何其他元素。这降低了准确性，但增加了灵活性。除此之外，还使用铝合金代替代替了数百万次迭代的硬化钢。当然，它们的耐用性较差，但可制造性却提高了5倍。所有的修改使得甚至可以将塑料注射成型用于原型。但是建议将其用于最高质量的作品，因为该过程仍然非常昂贵。
4. CNC加工
对于机械加工的塑料和金属部件，由于其在手板设计领域的优势，许多塑料手板制造商将CNC加工用于塑料零件的形状，配合和功能测试。随着加工带来的生产级材料选择的升级，在韦克，我们使用 CNC加工制作塑料手板和金属零件，这使您的设计团队可以紧密模拟最终产品的外观和功能，同时反映装配工作的有效性，并给出有效的时间和空间来修改和优化设计。
快速塑料手板技术的未来
将来，大多数专业人士预测，增材制造将在原型市场中占据更大的份额。毕竟，这是完美的情况。如果需要进一步开发，以提高打印速度和零件质量。孔隙率也是当前问题。为了克服3D打印的缺陷，正在进行大量研究，如果不发明其他创新方法，AM将很可能在未来十年成为塑料手板的理想选择。想要更多信息，您可以给我们发送电子邮件：info@waykenrm.com
