수지
산업 제조
플라스틱 부품은 종종 우리 세계에서 수행되는 역할에 대해 합당한 인정을 받지 못합니다. 컴퓨터 키보드에서 커피 컵 뚜껑에 이르기까지 찾지 않고 들어갈 수 있는 곳은 거의 없습니다. 그러나 모든 플라스틱 제품은 프로토타입으로 시작되었습니다. 이것이 우리가 프로토타입 플라스틱 부품을 만드는 데 사용할 수 있는 방법을 살펴보기 위해 여기에 있는 이유입니다. 바로 시작하겠습니다!
아시다시피 프로토타이핑은 기업가와 기업을 위한 강력한 도구입니다. 본격적인 생산이 시작되기 전에 실제 제품을 평가하는 데 도움이 됩니다. 플라스틱 프로토타입을 사용하면 최대한 빨리 플라스틱 제품의 물리적 표현으로 작업할 수 있습니다.
또한 잠재적인 투자자에게 아이디어를 제시하고 테스트할 수 있는 기회도 있습니다. 프로토타입 플라스틱 부품은 출시 전에 제품에 대한 관심을 측정하는 데 도움이 되도록 잠재 고객에게 제공하는 부품입니다.
이 프로세스는 프로토타입 회사의 지원을 받는 디자이너에게 플라스틱 제품을 만들기 전에 적절한 변경을 할 수 있는 기회를 제공합니다. 결국 제조업체와 최종 제품 사용자 모두에게 이익이 됩니다. 기타 장점은 다음과 같습니다.
플라스틱 프로토타입을 제조하기 전에 가장 먼저 추론해야 할 것은 CAD 모델입니다. CAD(Computer-Aided Design) 모델은 의도한 제품의 디지털 표현으로 귀하와 제조업체에서 제품의 모양을 보여줍니다.
또한 CAD 모델은 플라스틱 부품이 어떻게 서로 맞물리고 제품이 전체적으로 기능하는지 보여줍니다. CAD 모델 준비 시각적이든 기능적이든 물리적 프로토타입 모델을 만드는 데 도움이 됩니다.
만들고자 하는 플라스틱 프로토타입의 유형에 관계없이 몇 가지 방법을 사용할 수 있습니다. 그러나 그 중 4가지 방법이 더 널리 사용됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
플라스틱 프로토타입 제작은 래피드 프로토타입 제작에서 가장 유연한 프로세스 중 하나입니다. 프로토타입 플라스틱 부품을 효과적으로 제작하기 위해 광범위한 절차 중에서 선택할 수 있습니다. 이 섹션에서는 플라스틱 프로토타이핑을 위한 가장 효과적인 4가지 방법에 대해 논의할 것입니다.
진공 주조를 통해 제작자는 여러 프로토타입 플라스틱 부품을 복제할 수 있습니다. 여기에는 마스터 모델을 사용하여 테스트에 적합한 부품을 만드는 작업이 포함됩니다. 플라스틱 프로토타입 제작을 위해 진공 주조를 사용할 때 공정에는 원료를 실리콘 몰드에 주입하는 과정이 포함됩니다. 그러나 실리콘 몰드를 만들기 전에 마스터 모델이 있어야 합니다.
마스터 모델은 3D 프린팅 또는 CNC 가공을 사용하여 생성할 수 있습니다. 마스터 모델이 완성되면 실리콘 기반 주형이 개발됩니다. 원료는 진공 벨 항아리를 사용하여 금형 캐비티에 주입됩니다. 프로토타입의 정확한 복제를 제공하기 위해 결과 캐스트를 경화하는 데 약 30~40분이 소요되는 경우가 많습니다.
진공 주조는 투명에서 불투명에 이르기까지 광범위한 재료와 호환됩니다. 또한 제작자는 실리콘 몰드를 재사용하여 최대 25개의 프로토타입을 생산할 수 있습니다. 이 프로세스를 통해 신속하게 설계를 실현하여 제품 개발과 양산을 보다 가깝게 할 수 있습니다.
다음은 진공 주조를 사용해야 하는 주요 이유입니다. 신속한 프로토타이핑:
적층 제조 또는 3D 인쇄 여러 제조 기술을 포함합니다. 제조업 세계를 변화시키는 인더스트리 4.0을 따르는 혁신적인 기술 중 하나입니다. 앞서 언급했듯이 3D 프린팅은 포괄적인 용어입니다. 3D 프로토타입 플라스틱 부품 제작에 가장 널리 사용되는 세 가지 방법은 다음과 같습니다.
FDM 3D 프린팅은 플라스틱 프로토타입 제작에 사용되는 가장 인기 있는 3D 프린팅 형태입니다. 이 프로세스에는 최종 제품이 형성될 때까지 플라스틱 재료를 층별로 증착하기 위해 압출을 사용하는 과정이 포함됩니다.
산업용 등급의 FDM 프린터를 사용하는 경우 제작자는 관련된 재료에 따라 강도와 해상도가 향상된 프로토타입을 만들 수 있습니다. 또한 PLA, ABS, 나일론, PETG, 폴리카보네이트 등 여러 재료와 호환되는 유연한 절차입니다.
FDM은 필라멘트를 발행하지만 SLA 3D 프린팅은 3D 프로토타입 플라스틱 부품을 만들기 위해 플라스틱 수지 재료를 사용합니다. 여기에는 수지 통을 사용하여 오는 모델을 굳히는 데 도움이 되는 고출력 레이저를 사용하는 것이 포함됩니다. 제조업체는 치과, 의료 및 일반 소비자 부품을 비롯한 여러 프로토타이핑 목적으로 이 방법을 사용합니다.
SLS 기술은 또한 고출력 레이저를 사용합니다. 그러나 SLA와 달리 분말 재료를 함께 소결하여 3D 모델을 형성합니다. 이 프로세스는 FDM보다 우수한 인쇄 품질을 제공합니다. 이 방법을 통해 생성된 프로토타입 플라스틱 부품이 더 기능적이고 더 높은 해상도를 제공한다는 것을 알게 될 것입니다. 일반적으로 FDM 인쇄물보다 내구성과 유연성이 뛰어납니다.
플라스틱 프로토타입을 만드는 데 3D 프린팅을 사용하면 다음과 같은 이점을 누릴 수 있습니다.
CNC 가공 플라스틱 프로토타입 제작을 위한 또 다른 실행 가능하고 빠르게 진행되는 방법을 제공합니다. 이 기술은 다양한 도구를 사용하여 단단한 재료 블록에서 설계의 3D 모델을 생성합니다. 플라스틱 CNC 프로토타입을 만들려면 빼기 프로세스가 필요합니다. 즉, 적층 공정인 3D 프린팅과 달리 고체 블록에서 재료를 제거하는 것이다. 그러나 이것이 제작자가 다른 재료로 플라스틱 프로토타입을 만들 수 없다는 것을 의미하지는 않습니다.
디지털 밀링 머신은 프로세스를 보다 효과적으로 만드는 데 도움이 됩니다. 제작사는 업로드된 3D 파일을 사용하여 밀링 머신을 지시하는 데 사용할 수 있는 컴퓨터로 적절한 프로세스 자동화를 보장합니다. 프로토타입 CNC 플라스틱 부품을 만드는 데는 금형을 사용할 필요가 없습니다. 따라서 비용 효율적이며 CNC 플라스틱 프로토타이핑을 시작하려면 CAD 렌더링만 있으면 됩니다.
CNC 가공은 다음과 같은 이점을 제공하는 가장 효과적인 신속한 프로토타이핑 기술 중 하나입니다.
제한된 프로토타입 생산 실행을 위해 플라스틱 프로토타입 제작 방법이 필요한 경우 플라스틱 사출 성형을 선택해야 합니다. . 사출 성형은 대량 생산에 널리 사용되지만 플라스틱 프로토타입을 생산하는 귀중한 수단이기도 합니다. 이 기술에는 금속 다이 생성이 포함됩니다. 그런 다음 제작자는 플라스틱 수지를 가열된 배럴에 보내 혼합되고 금속 다이에 강제로 주입됩니다.
마지막 단계는 플라스틱을 고체 구성 요소로 급속 냉각하는 것입니다. 그 결과 우수한 기계적 특성과 고품질 표면 마감을 갖춘 프로토타입이 탄생했습니다. 인기 있는 플라스틱 소재 옵션과 호환됩니다. ABS, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 나일론, HIPS 등과 같은 프로토타입 플라스틱 사출 성형은 완전한 생산 실행에 필요한 후속 금형의 토대를 마련합니다. 자동차, 전자, 의료 및 포장 산업을 비롯한 많은 산업 분야에서 이 방법을 활용하고 있습니다.
프로토타입 플라스틱 사출 성형은 다음과 같은 이점을 제공합니다.
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설계자는 자신의 응용 분야에 가장 적합한 플라스틱 프로토타이핑 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 프로토타입은 요구되는 특성이 다양합니다. 초기 단계에서는 프로토타입과 생산 부품의 대략적인 유사성을 가질 수 있지만 개발이 출시에 가까워지면 밀접하게 일치해야 합니다.
따라서 플라스틱 프로토타입 제작 방법을 선택하기 전에 몇 가지 요소를 고려하는 것이 가장 좋습니다. 이러한 핵심 사항은 다음과 같습니다.
프로토타입의 적용을 가장 먼저 고려해야 합니다. 플라스틱 프로토타입은 다양한 산업 분야에서 다양한 이유로 사용됩니다. 귀하의 프로토타입은 마케팅 또는 판매를 위한 비기능 테스트를 위한 것일 수 있습니다. 반면에 잠재적 소비자를 대상으로 기능 테스트를 하려면 프로토타입이 필요할 수 있습니다. 의도한 최종 제품의 정확한 색상, 형상 및 표면 마감으로 프로토타입 부품을 생산하는 방법을 선택해야 합니다.
설계에 엄격한 공차 또는 복잡한 내부 기능이 포함되어 있습니까? 이 질문에 대한 답은 프로토타입에 대한 올바른 프로토타이핑 기술을 선택하는 데 도움이 될 것입니다. 일부 제조 옵션은 디자인 형상과 관련하여 제한됩니다. 일부는 높은 수준의 제조 설계가 필요할 수 있습니다. (DfM) 최적화가 경제적이거나 비용 효율적일 수 있습니다. 플라스틱 부품의 의도된 형상을 효과적으로 준수할 수 있는 기술이 최선의 선택입니다.
부품 크기와 부피는 공정의 최종 비용과 밀접한 관련이 있습니다. 생산하려는 프로토타입의 총량은 올바른 프로토타입 제작 기술을 선택하는 데 중요한 역할을 합니다. 일부 프로세스는 저렴한 부품을 생산하는 동안 설정 및 툴링에 대한 초기 비용이 더 높을 수 있습니다. 대조적으로, 다른 프로세스는 낮은 시작 비용을 가질 수 있지만 낮은 자동화, 느린 주기 시간 및 노동 비용으로 인해 부품 비용이 증가할 수 있습니다. 볼륨이 증가하더라도 이러한 프로세스의 비용은 약간만 감소합니다.
프로토타입이 얼마나 빨리 필요한가도 기술 선택에 영향을 미칩니다. 일부 프로토타이핑 방법은 자동화와 결합된 정교한 도구를 사용하여 24시간 이내에 프로토타입을 생성합니다. 그러나 일부 방법의 도구 및 설정으로 인해 리드 타임이 최대 몇 주가 소요될 수 있습니다. 테스트를 매우 빠르게 수행해야 하는 경우 부품을 빠르게 생산하는 방법을 선택해야 합니다.
프로토타입이 특정 응력이나 변형을 견뎌야 합니까? 최적의 재료를 선택하기 전에 프로토타입의 미적 및 기능적 요구 사항과 비용의 균형을 맞춰야 합니다. 선택하기 전에 사용 가능한 플라스틱 프로토타이핑 기술과 이상적인 응용 프로그램 특성을 비교하십시오.
여러 요인이 플라스틱 프로토타입의 비용에 영향을 미칩니다. 이러한 요소에는 사용된 재료, 부품의 복잡성 및 사용된 플라스틱 프로토타입 제작 기술이 포함됩니다. 그러나 3D 프린팅은 일반적으로 CNC 가공보다 저렴합니다. 사출 성형은 금형 밀링 비용으로 인해 처음에 언급된 공정보다 다소 비용이 많이 듭니다.
3D 프린팅의 낮은 고정 비용은 규모의 경제를 제로로 만듭니다. 즉, 첫 번째 사본의 비용은 마지막 사본과 동일합니다. CNC 가공의 고정 비용도 낮고 총 비용은 꾸준한 속도로 증가합니다. 따라서 각 부품의 비용은 3D 프린팅으로 생산된 유사한 부품보다 약간 높을 것으로 예상할 수 있습니다.
프로토타입 플라스틱 사출 성형 비용의 경우 처음 몇 개의 부품에 대해 상대적으로 높습니다. 그러나 가격은 볼륨이 증가함에 따라 더 낮아집니다. 플라스틱 프로토타입 비용은 상대적이며 사용된 방법과 필요한 양에 크게 좌우된다는 것이 분명합니다.
| 플라스틱 프로토타이핑 기술 | 비용 |
| 3D 인쇄 | 저렴함 |
| CNC 가공 | 낮지만 3D 프린팅보다 높음 |
| 사출 성형 | 비용이 많이 들지만 볼륨에 따라 다름 |
플라스틱 프로토타이핑은 제조 공정의 품질 결과를 보장하는 효과적인 수단입니다. 그러나 플라스틱 프로토타입의 성공 여부는 사용 가능한 프로토타입 기술을 이해하고 애플리케이션에 가장 효과적인 것을 선택하는 데 달려 있습니다. 이제 플라스틱 프로토타입 개발에 대해 더 많이 알게 되었으므로 올바른 제조 파트너를 선택하여 경쟁 우위를 확보할 때입니다.
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플라스틱 프로토타입을 만드는 데 사용할 수 있는 다양한 기술이 있습니다. 여기에는 진공 주조, 사출 성형, 3D 인쇄, CNC 가공 등이 포함됩니다. 선택은 프로토타입의 응용 프로그램, 볼륨, 형태, 재료 및 비용에 따라 달라집니다.
플라스틱 프로토타입이 중요한 이유는 무엇인가요?플라스틱 프로토타입의 본질적인 이점은 실제 제품 기능을 자극한다는 것입니다. 이렇게 하면 대량 생산에 들어가기 전에 디자인의 정확성과 제품 기능을 빠르게 테스트할 수 있습니다.
플라스틱 프로토타입을 만드는 데 비용이 얼마나 드나요?플라스틱 프로토타입 제조의 상대적 가격은 선택한 제조 기술과 필요한 부품의 양에 따라 달라집니다. 일반적으로 3D 프린팅은 가장 비용 효율적인 옵션을 제공하는 반면 CNC 가공도 상대적으로 저렴합니다. 사출 성형 가격은 금형 툴링 때문에 약간 높습니다.
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다양한 래피드 프로토타이핑 기술 중에서 선택 1980년대 후반부터 래피드 프로토타이핑은 선호되는 제조 공정이 되었습니다. 부품, 프로토타입 및 최종 제품의 신속한 생산 및 조립이 가능합니다. 회사에서 아이디어를 시연하고, 신제품을 테스트하고, 디자인을 개선할 수 있도록 하는 많은 래피드 프로토타이핑 기술이 개발되었습니다. 가장 일반적으로 사용되는 기술은 다음과 같습니다. 적층 제조 :3D 프린팅으로 알려진 적층 제조는 재료를 한 번에 한 층씩 3차원으로 융합하는 것을 포함합니다. 이 과정에서 3D 프린터가 사용됩니다. 플라스틱
대규모 제조 프로젝트는 종종 크고 무거운 구성 요소의 제조를 포함하기 때문에 까다롭습니다. 고품질 중금속 제작에는 경험이 풍부한 제작자와 함께 맞춤형 및 대규모 프로젝트를 높은 효율성과 정확성으로 처리할 수 있는 적절한 시설이 필요합니다. 중금속 가공 방법 자르기 중금속 가공의 초기 공정에는 금속 조각을 필요한 모양과 크기로 절단하는 작업이 포함됩니다. 이것은 톱 절단, 가스 또는 화염 절단, 레이저 절단, 워터젯 및/또는 플라즈마 절단을 사용하여 수행됩니다. 드릴 및 펀칭 섹션을 함께 볼트로 고정할 수 있도록 드릴링 및 펀