Zu den Rapid-Prototyping-Materialien können FDM-Thermoplaste, SLA-Photopolymerharze, SLS-Nylonmaterialien, Metalllegierungen für die additive Fertigung, CNC-Bearbeitungsmetalle, CNC-Bearbeitungskunststoffe, Blechmaterialien und Prototypenformharze gehören. Die Materialauswahl hängt vom Rapid-Prototyping-Prozess und dem Testzweck des Käufers ab. Das praktische RFQ-Problem besteht darin, das Prototypmaterial auf Aussehen, Festigkeit, Hitzebeständigkeit, Maßgenauigkeit, Flexibilität, elektrisches Verhalten, Oberflächenbeschaffenheit und das Risiko des produktionsgerechten Materials abzustimmen.
Käufer sollten Prototypmaterialien auswählen, indem sie sich fragen, was der Prototyp beweisen muss. Ein visueller Prototyp benötigt möglicherweise eine gute Oberflächenbeschaffenheit und Farbe. Ein funktionaler Prototyp benötigt möglicherweise Festigkeit, Steifigkeit, Hitzebeständigkeit oder Chemikalienbeständigkeit. Ein produktionsgerechter Prototyp benötigt möglicherweise ein Material, das dem endgültigen geformten, bearbeiteten, gegossenen oder gefertigten Material nahekommt.
In der RFQ sollte angegeben werden, ob das Material für Aussehen, Passform, mechanische Prüfung, Abdichtung, thermische Prüfung, elektrische Isolierung, Leitfähigkeit, Verschleiß, Korrosionsbeständigkeit oder Kundenbewertung erforderlich ist. Dies verhindert, dass der Lieferant ein bequemes Material auswählt, das die technische Frage des Käufers nicht beantwortet.
FDM-3D-Druck verwendet üblicherweise Thermoplastfilamente für Konzeptmodelle, Vorrichtungen, Passprüfungen und grundlegende Funktionsprototypen. ABS, PLA, PETG, Nylon, TPU, Polycarbonat-Mischungen und gefüllte Materialien können je nach Festigkeit, Flexibilität, Temperatur, Oberflächenbeschaffenheit und Druckbarkeit in Betracht gezogen werden.
FDM ist oft nützlich, wenn der Käufer eine schnelle Geometrieiteration oder ein haltbares Handhabungsmodell benötigt. Der Käufer sollte dennoch die Schichtrichtung, die erwartete Belastung, die Oberflächenbeschaffenheit und die Temperatureinwirkung angeben, da sich bedruckte Thermoplaste anders verhalten können als Spritzgusskunststoffe.
SLA-3D-Druck verwendet Photopolymerharze und wird oft für feine Details, glatte Oberflächen, transparente Modelle, kleine Merkmale und Aussehensprototypen ausgewählt. Je nach Prototypzweck können Standard-, zähe, flexible, hitzebeständige, gießbare und klare Harzfamilien in Betracht gezogen werden.
SLA-Harz-Prototypen sind nützlich für die kosmetische und Passformprüfung, aber das Harzverhalten entspricht möglicherweise nicht den Produktionsthermoplasten. Käufer sollten definieren, ob das Teil gehandhabt, belastet, Hitze ausgesetzt, lackiert, poliert oder nur zur visuellen Bewertung verwendet wird.
SLS-Materialien wie Nylon-basierte Pulver sind nützlich für komplexe Kunststoffprototypen, funktionale Geometrien, geeignete lebende Scharniere, Gitterstrukturen, Clips, Leitungen, Abdeckungen und Baugruppen, die von stützenfreiem Druck profitieren. SLS wird oft in Betracht gezogen, wenn der Käufer ein funktionaleres Kunststoffverhalten als ein visuelles Harzmodell benötigt.
Die RFQ sollte die Festigkeitsrichtung, Oberflächentextur, Farbe, Dichtungsanforderung und den Bedarf an Nachbearbeitung wie Färben, Glätten, Beschichten oder Montage definieren. Wenn das endgültige Teil im Spritzguss gefertigt wird, sollte der Käufer auch bestätigen, welche Prototypenergebnisse auf Formgebungsentscheidungen übertragen werden können.
CNC-Prototyping kann Aluminium, Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Messing, Kupfer, Titan, technische Kunststoffe, Acryl, POM, Nylon, PC und andere bearbeitbare Materialien verwenden, wenn der Prototyp ein produktionsgerechtes mechanisches Verhalten oder enge funktionale Merkmale benötigt. Das genaue Material sollte nach Belastung, Temperatur, Korrosionsbeständigkeit, Leitfähigkeit, Gewicht und Nachbearbeitungsanforderung ausgewählt werden.
CNC-Bearbeitung ist oft besser als 3D-Druck, wenn der Prototyp Gewindebohrungen, bearbeitete Bezugspunkte, Dichtflächen, Lagersitze, Metallfestigkeit oder spezifisches technisches Kunststoffverhalten umfasst. Käufer sollten Materialgüte, kritische Toleranzen, Oberflächenbeschaffenheit und Prüfanforderungen mit der RFQ senden.
Blechprototypen verwenden üblicherweise Aluminiumblech, Edelstahlblech, Kohlenstoffstahlblech, verzinkten Stahl, Messing oder Kupfer, je nach Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Leitfähigkeit, Gewicht und Biegbarkeit. Die Materialauswahl beeinflusst Laserschneiden, Blechbiegen, Schweißen, Beschichten und Passform der Baugruppe.
Schnellformen und Prototypen-Spritzguss können Thermoplaste verwenden, die ausgewählt werden, um das endgültige Formteil zu simulieren. ABS, PC, Nylon, PP, POM, TPE und andere technische Kunststoffe können je nach Wandstärke, Rippen, Bossen, Schnappverbindungen, Hitzeeinwirkung, Chemikalienbelastung und Aussehensanforderungen in Betracht gezogen werden. Der Käufer sollte bestätigen, ob das Prototypenharz exakt das Produktionsmaterial oder nur ein naher Ersatz ist.
Prototyp-Materialeigenschaft | Warum es wichtig ist | RFQ-Detail zur Angabe |
|---|---|---|
Festigkeit und Steifigkeit | Steuert Last, Schnappverbindung, Halterung und Gehäuseleistung. | Geben Sie Lastfall, Montagekraft und Sicherheitsfaktor an, falls bekannt. |
Hitzebeständigkeit | Steuert Tests in der Nähe von Motoren, Batterien, Beleuchtung oder Thermalsystemen. | Geben Sie Betriebs- und Testtemperaturen an. |
Flexibilität | Steuert Dichtungen, Clips, Griffe und elastomerähnliche Merkmale. | Geben Sie Härte, Durchbiegung und Ermüdungserwartung an. |
Oberflächenbeschaffenheit | Steuert visuelle Prüfung, Beschichtung, Abdichtung und Kundenbewertung. | Identifizieren Sie die kosmetische Seite und die Nachbearbeitungsanforderung. |
Elektrisches Verhalten | Steuert Isolierung, Leitfähigkeit, Erdung und Abstandsprüfung. | Geben Sie an, ob Leitfähigkeit oder Isolierung erforderlich ist. |
Produktionsähnlichkeit | Steuert, ob Prototyp-Testergebnisse Werkzeugentscheidungen leiten können. | Geben Sie den endgültigen Produktionsprozess und das Zielmaterial an. |
Käufer sollten die CAD-Datei, Zeichnung, Zielmaterial, genehmigte Ersatzmaterialien, Präferenz des Prototyping-Prozesses, Menge, Testzweck, kritische Abmessungen, Oberflächenbeschaffenheit, funktionale Anforderungen und den erwarteten Produktionsprozess senden. Wenn der Käufer das beste Material nicht kennt, sollte die RFQ die Testbedingungen beschreiben und der Lieferant kann Optionen empfehlen.
Eine klare Material-RFQ hilft zu vermeiden, dass ein Prototypmaterial gewählt wird, das akzeptabel aussieht, aber den Test nicht unterstützen kann. Das beste Rapid-Prototyping-Material ist das Material, das die spezifische Design-, Funktions- oder Produktionsrisikofrage des Käufers beantwortet.
Was sind die am weitesten verbreiteten Rapid-Prototyping-Dienstleistungen?
Was ist ein funktionaler Prototyp in der Rapid-Prototyping-Fertigung?
Welche Materialien werden üblicherweise im industriellen 3D-Druck verwendet?
Welche Materialien eignen sich am besten für die CNC-Bearbeitung in kritischen Anwendungen?
Welche Materialien können im kundenspezifischen Spritzguss verwendet werden?