- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Наша предыдущая статья об изготовлении рабочего прототипа электронного устройства [1] вызвала много вопросов и обсуждений в комментариях, поэтому мы решили продолжить эту тему и сфокусироваться на создании прототипов корпусов и механизмов для электроники, чтобы вам было проще ориентироваться в различных материалах и технологиях прототипирования, которые предлагают современные производители.
Как всегда, уделим внимание самым актуальным вопросам и дадим полезные советы, исходя из нашей практики:
Оптимальные материалы для корпуса электроники подбирают с учетом требований дизайна, назначения прибора (условий работы), предпочтений заказчика и ценовой категории разработки. Современные технологии позволяют создавать прототипы из:
Не все материалы поддаются прототипированию. Например, некоторые виды пластиков, которые используются при массовом производстве электронных устройств. В этом случае для изготовления прототипов используются аналоги, которые наиболее полно передают свойства основных материалов.
При совмещении в одном корпусе различных типов материалов важно получить консультацию специалистов, они помогут грамотно реализовать места стыковки, обеспечат нужные параметры герметичности, прочности, гибкости, т.е. сопоставят желания клиента и дизайнера устройства с реальными производственными возможностями.
Прототипы корпуса могут создаваться на оборудовании для серийного производства, но при этом используются другие технологии. Например, пластик не отливается, а фрезеруется или выращивается, поскольку создание литьевой пресс-формы — это длительный и дорогостоящий процесс.
Самые распространенные на сегодня технологии прототипирования — это фрезерование и выращивание (SLA, FDM, SLS).
Особой популярностью пользуется выращивание прототипов в 3D-принтерах, эта модная технология стремительно развивается и даже наслаивается на массовое производство. Сегодня выращивают самые разные изделия, вплоть до металлических изделий и пищевых продуктов, но всё это имеет свои ограничения. Рассмотрим эти технологии более подробно, а в конце попробуем выбрать оптимальный вариант для создания прототипа корпуса:
SLA (Stereo Lithography Apparatus) — технология стереолитографии, позволяет «выращивать» модель в жидком фотополимере, который затвердевает под воздействием ультрафиолетового лазера. Преимущества: высокая точность и возможность создания крупногабаритных моделей. Качественная поверхность SLA-прототипов легко поддается финальной обработке (ее можно шлифовать и красить). Важный недостаток технологии — хрупкость модели, SLA-прототипы не годятся для вкручивания саморезов или проверки корпусов на защелках.
SLS (Selective Laser Sintering) — технология селективного лазерного спекания, позволяет создавать прототип за счет послойного оплавления порошка. Преимущества: высокая точность и прочность, возможность получить образцы из пластика и металлов. SLS-прототипы позволяют проводить сборочные испытания корпусов с использованием шарниров, защелок и сложных узлов. Недостаток: более сложная обработка поверхности.
[2]
FDM (Fused Deposition Modeling) — технология послойного выращивания полимерной нитью. Преимущества: максимальная приближенность полученного образца к заводской версии устройства (до 80% прочности по сравнению с литьем пластика). FDM-прототип можно испытывать на функциональность, собираемость и климатику. Детали такого корпуса поддаются склейке и ультразвуковой сварке, можно использовать материалы ABS+PC (АБС-пластик + поликарбонат). Недостатки: среднее качество поверхности, сложности при финальной обработке.
Как видно, ограничения различных технологий выращивания не позволяют точно воспроизвести и передать тактильные характеристики корпуса. На основании прототипа нельзя будет сделать выводы о реальном внешнем виде устройства без дополнительной обработки. Главное достоинство этих методов – относительная дешевизна, но тут важно учесть, что дополнительная обработка, которая требуется для качественного внешнего вида изделия, перекрывает это достоинство.
Более того, на качество прототипа влияет и точность выращивания, которая недостаточна для создания корпусов небольшого размера. А после обработки и полировки поверхности становится еще ниже.
При этом фрезеровка на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) позволяет достичь точности изготовления одного порядка с точностью массового производства. При этом можно использовать абсолютное большинство материалов, которые используются при массовом изготовлении корпусов. Этот метод позволяет изготовить все типы поверхностей, указанных в конструкторской документации и достичь в итоге реальных тактильных и визуальных характеристик прибора.
Основной недостаток фрезеровки — высокая трудоемкость и необходимость использования дорогостоящего оборудования, что обуславливает высокую стоимость этой технологии. Хотя эти затраты вполне сопоставимы с выращиванием корпуса, если учитывать длительную и дорогостоящую финальную обработку поверхности.
При выборе подрядчика для изготовления прототипов стоит обратить внимание на следующие особенности:
Напомним, что для изготовления прототипа корпуса вам нужно будет передать подрядчику сборочный чертеж либо 3D-модель в виде файла в формате STEP.
Мы надеемся, что наши советы помогут вам при производстве прототипов корпусов и механизмов для электроники! Вопросы и комментарии приветствуются.
Автор: Promwad
Источник [3]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/3d-modelirovanie/42543
Ссылки в тексте:
[1] изготовлении рабочего прототипа электронного устройства: http://habrahabr.ru/post/188536/
[2] Image: http://habrastorage.org/storage3/01e/ac0/1ce/01eac01ced1e0e2d2fc21ac11ed43e9e.png
[3] Источник: http://habrahabr.ru/post/192532/
Нажмите здесь для печати.