A számítógépes tervező programok fejlődésével gondolhatnánk, hogy a prototípus készítés elveszti a funkcióját, de ez a ma még messze nincs így. A prototípusoknak és készítésüknek még mindig fontos szerep jut a műanyag- és gumi iparban. Így tesztelhetővé válnak a maguk a mintadarabok és az eljárások amivel készülnek. Ebben a cikkünkben a terméktervezésben elterjedt 4 gumi prototípus készítési módszert mutatunk be, melyek a:
A számítástechnikai fejlődés természetesen a gumiiparban is érezhető, és leginkább a 3D nyomtatási technológia terjedése hozott változásokat. De mint a többi prototípus készítési módszernek, ennek is megvannak a korlátai.
Ezen kívül a termék tervezett anyaga is befolyásolhatja, milyen eljárással érdemes prototípust készíteni, például ha nem csak a terméket, hanem az eljárást is szeretnénk vizsgálni. Nem véletlen, hogy a gumiipari tesztelési eljárások között találkozunk prototípusokkal.
Fröccsöntéssel nagy mennyiségben lehet gumi terméket gyártani, de a szerszámozás költsége magas
A fröccsöntés az egyik legelterjedtebb műanyag alkatrész gyártási forma, ha nagy darabszámú sorozatgyártásról van szó. A technológia hátránya, hogy az öntőszerszám elkészítése hosszabb időt, specializált gépeket, illetve tervezést igényel, tehát költséges. Cserébe a folyamattal komplex geometriájú termékek állíthatóak elő pontosan, valamint az anyagminőség- és a színválaszték is nagy. A mai napig széles körben elterjedt gyártási megoldás, de terméktesztelésre – a magas belépési költségek miatt – korai fázisban nem gazdaságos.
Mára viszont a drága és hosszú élettartamú fém formákat ki lehet váltani 3D nyomtatott vagy CNC mart szilikon verziókkal. Ezzel meggyorsítható a prototípus készítésének időtartama, valamint nagyban csökkenthető a költsége is.
A CNC marógép egy tömbből faragja ki a térben definiált formát. Ehhez szükség van a tervezett anyag előre elkészített tömbjére, így legalább két lépcsős eljárás, de a folyamat előnye, hogy kifejezetten jó minőségű termékek állíthatóak elő vele. Viszont csak olyan alapanyagból, melynek van egy minimálisan szükséges keménysége a maratáshoz.
Leginkább hengeres vagy egyéb tömör alakú, csak külső megmunkálást igénylő gumi prototípusok készülnek a CNC marásos megoldással, mivel bonyolultabb, vagy üreges formák készítése ezzel a technológiával hosszú és túlzottan erőforrás igényes folyamat.
A sztereolitográfia egy a többihez képest kevésbé ismert folyamat, amely leginkább a 3D nyomtatáshoz hasonlít. A gép egy függőleges mozgatható alapból, egy tálból valamint egy lézerből áll. A tálban az alapanyag – oligomer oldat – foglal helyet melyben az alap elmerül. Ahol a lézer az oldatra vetül, az megszilárdul, így keletkezik egy réteg, majd az alap tovább mozog az oldatban és a lézer megrajzolja az újabb réteget.
Ezek a rétegek megközelítőleg 0.1 – 0.2 mm vastagságúak, így a technológiával készült prototípusok méretpontosak, részletesek valamint sima felületűek lesznek, ideálisak vizuális prototípus készítéséhez.
A technológia hátránya, hogy a folyamat során szükség lehet tartószerkezetekre, melyek az SLA alkatrészeken vizuális nyomokat tudnak hagyni, valamint a sztereolitográfiával nyomtatott modellek többnyire nem alkalmasak mechanikailag megterhelő tesztek kiállására.
A 3D nyomtatásban nem csupán a az újabb és jobb szoftverek, hanem a hardverek és a felhasználható alapanyagok is folyamatosan fejlődnek. Ma már akár rugalmas anyagok – például szilikon – nyomtatására is van lehetőség, megfelelő technikai háttérrel.
A technológia legnagyobb előnye a geometriai sokszínűség, azaz gyakorlatilag bármilyen forma kialakítható 3D nyomtatással. Ezen kívül a rendelkezésre állási idő és költség a fröccsöntéses prototípus készítéshez képest szinte elhanyagolható mértékű.
A technológia hátránya, hogy a kinyomtatott anyag felületi minősége gyenge, látszanak a rétegek, így relatíve sok utómunkát, például csiszolást igényel. A sztereolitográfiához hasonlóan előfordulhat, hogy tartószerkezetet is kell nyomtatni a termék köré. Ezen felül változtathat a termék szerkezeti erősségén az, hogy milyen a nyomtatási irány.
RTV szilikon prototípus készítése
Mi a SIC-nél hiszünk a megfelelő prototipizálás fontosságában ezért minden terméktervezési és -fejlesztési folyamatunk részét képezi a prototípus készítése és tesztelése. Minden esetben a végtermékhez a leginkább illő eljárással készítjük a prototípust, így a végtermék minősége közel azonos lesz a prototípus minőségével, mellyel biztosítjuk megrendelőink számára a megbízhatóságot.
