Jämförelse av fördelar och nackdelar med fyra vanliga prototypprocesser

1. SLA

SLA är en industriell3D-utskrifteller additiv tillverkningsprocess som använder en datorstyrd laser för att tillverka delar i en pool av UV-härdbar fotopolymerharts. Lasern skisserar och härdar tvärsnittet av deldesignen på ytan av det flytande hartset. Det härdade skiktet sänks sedan direkt under den flytande hartsytan och processen upprepas. Varje nyhärdat lager fästs på lagret under det. Denna process fortsätter tills delen är klar.

Fördelar:För konceptmodeller, kosmetiska prototyper och komplexa konstruktioner kan SLA producera detaljer med komplexa geometrier och utmärkt ytfinish jämfört med andra additiva processer. Kostnaderna är konkurrenskraftiga och tekniken är tillgänglig från flera källor.

Nackdelar:Prototypdelar kanske inte är lika starka som delar gjorda av hartser av teknisk kvalitet, så delar tillverkade med SLA har begränsad användning i funktionstestning. Dessutom, när delar utsätts för UV-cykler för att härda den yttre ytan av delen, bör delen som är inbyggd i SLA användas med minimal UV- och fuktexponering för att förhindra nedbrytning.

2. SLS

I SLS-processen dras en datorstyrd laser från botten till toppen på en varm bädd av nylonbaserat pulver, som försiktigt sintras (fuseras) till ett fast material. Efter varje lager lägger en rulle ett nytt lager av pulver ovanpå bädden och processen upprepas.SLS använder ett styvt nylon eller flexibelt TPU-pulver, liknande faktiska tekniska termoplaster, så delar har större seghet och precision, men har en grov yta och brist på fina detaljer.SLS erbjuder stora byggvolymer, tillåter tillverkning av delar med mycket komplexa geometrier och skapar hållbara prototyper.

Fördelar:SLS-delar tenderar att vara mer exakta och hållbara än SLA-delar. Processen kan producera hållbara delar med komplexa geometrier och är lämplig för vissa funktionstester.

Nackdelar:Delar har en kornig eller sandig textur och alternativen för processharts är begränsade.

3. CNC

Vid bearbetning kläms ett massivt block (eller stång) av plast eller metall fast på enCNC fräsningeller svarvmaskin och skär till den färdiga produkten genom subtraktiv bearbetning, respektive. Denna metod ger vanligtvis högre hållfasthet och ytfinish än någon additiv tillverkningsprocess. Den har också de fulla, homogena egenskaperna hos plast eftersom den är gjord av extruderade eller formgjutna solida block av termoplastisk harts, i motsats till de flesta tillsatsprocesser, som använder plastliknande material och bygger i lager. Utbudet av materialalternativ gör att delen har de önskade materialegenskaperna såsom: draghållfasthet, slaghållfasthet, värmeavböjningstemperatur, kemisk beständighet och biokompatibilitet. Goda toleranser ger delar, jiggar och fixturer lämpade för passforms- och funktionstestning, samt funktionella komponenter för slutanvändning.

Fördelar:På grund av användningen av termoplaster och metaller av teknisk kvalitet i CNC-bearbetning, har delar en bra ytfinish och är mycket robusta.

Nackdelar:CNC-bearbetning kan ha vissa geometriska begränsningar och ibland är det dyrare att göra denna operation internt än en 3D-utskriftsprocess. Att fräsa nappar kan ibland vara svårt eftersom processen tar bort material snarare än att lägga till det.

4. Formsprutning

Snabb formsprutningfungerar genom att injicera ett termoplastiskt harts i en form och det som gör processen "snabb" är den teknik som används för att tillverka formen, som vanligtvis är tillverkad av aluminium snarare än det traditionella stålet som används för att tillverka formen. De gjutna delarna är starka och har en utmärkt ytfinish. Detta är också industristandardproduktionsprocessen för plastdelar, så det finns inneboende fördelar med att göra prototyper i samma process om omständigheterna tillåter. Nästan vilken plast eller flytande silikongummi som helst (LSR) kan användas, så designers begränsas inte av materialen som används i prototypprocessen.

Fördelar:Gjutna delar tillverkade av en rad material av teknisk kvalitet med utmärkt ytfinish är en utmärkt förutsägelse av tillverkningsbarhet i produktionsstadiet.

Nackdelar:De initiala verktygskostnaderna förknippade med snabb formsprutning förekommer inte i några ytterligare processer eller CNC-bearbetning. Därför är det i de flesta fall vettigt att utföra en eller två omgångar av snabb prototypframställning (subtraktiv eller additiv) för att kontrollera passform och funktion innan man går vidare till formsprutning.