原型设计是汽车、航空航天、风能和海洋等制造行业产品开发过程的常见部分经常用于产品示范、研发测试和规范认证
工具选择会影响项目预算、时到市和产品质量 — — 哪种方法最适合应用?
图像感想:通用整形
程序管理员和设计工程师面临的挑战是在整个原型设计阶段保持快速回转和低成本,同时仍然创建精确模型
选择最优工具技术时,这些目标至关紧要, 无论是生成一次性组件、原型部件或复合置件工具工具材料不仅要满足项目预算和调度需求,而且还要遵守应用规范(例如热扩展系数、密度和强度)。
文章将讨论软对硬工具选择自定义搭建快速原型设计,加理想应用和实战案例研究
原型制作自定义构建工具选项
亚博网站下载维护快速经济原型过程,人们常转向粘土、木结构、石膏、复合材料和有时廉价玻璃纤维素材满足工具需求
亚博网站下载但这些素材往往无法承受曲解过程、复杂性、维性精度以及其他规范在这些例子中,自然偏向可能是直接切换硬工具选项,如铝、陶瓷、钢和Invar钢合金
亚博网站下载虽然这些硬工具材料对极紧耐用或长期生产运行应用大有帮助,但其较长周期和较高成本不利于低容量应用或快速原型设计
哪种方法最优应用
一些工程师以前可能没有想到的是使用高性能聚氨酯泡沫工具证明概念、一次性搭建和演示模型泡沫没有解阻问题,不产生离气,并可用各种高温和高密度配方(见下文讨论)。
软工具实际显示多项特征直接有利于快速原型设计目标,例如:
- 时间节省 :亚博网站下载聚氨酯泡沫工具已知比金属工具处理时间快,这是因为硬质材料自然需要更多时间处理机器连复合工具都需要一个三步进程,它包括创建插件,将工具顶部并用鸡箱结构支持工具以强化自动机固化周期泡沫工具可单步编程,从拥有块材料到手头拥有原型约省三分之二时间
- 相位精确度 :聚氨酯泡沫很容易编译成复杂形状,平滑表面结晶,因为它较软素材只需用常用工业级填充器填充空格,将额外泡沫片与粘合相联化,或刻出金属工具不常见的溢出量即可轻易完成最后一分钟修改通用塑料开发出高性能泡沫,低热扩展系数类似于铝
- 成本节省软工具比硬工具选项高得多,如Invar和aluum举例说,一个客户比较成本使用铝相对于聚氨酯泡沫创建工具,而泡沫工具成本约达铝工具成本的20%成本分析包括原材料价格、机械化(设置运行时间)、模型设计时间、编程和运输
- 权重处理 :设计时可能不考虑创建大原型或构件所需工具的权重和大小操作极重工具材料可显著减慢整体构建时间亚博网站下载与其他材料相比,聚氨酯泡沫的长处是轻点低CTE高温工具泡沫48lbs/ft3约10%的Invar重量,不到30%的umum重量泡沫种类繁多,强健性强强,并几乎可以按你需要的大小编译
- 低容量 :典型地说,自定义构建和原型不需要大量单元,所以不需要花额外钱使用工具以持续数千个生产周期软工具完全适合低容量应用,这些应用不需储存多年。
理想应用和现实世界实例使用软工具
软工具短跑理想化,并典型地用于定制项目,制作原型、模件和复合工具主插件和模件
大容量工具使用金属材料、处理和运货成本高不可及,软工具也是首选选择最后,对于需要紧转机的项目,泡沫工具可大大缩短研发周期并加速产品营销
摩托车制造商可能需要为定制直升机制作非常专业集市没有理由创建重任务工具,该工具将永久使用,因为这些是一次性组件。
泡沫工具不仅便于制作原型,还便于生产元件,这些元件在低容量使用实例中最终搭建时使用自定义建材可获益于聚氨酯泡沫原型设计,因为它们不需要持续数十年的高耐久性
自定义建材将获益于聚氨酯泡沫原型设计,因为它们不需要持续数十年的高耐久性图像感想:通用整形
另外一个例子显示,航空航天厂商接近通用可塑化物快速原型设计飞行器内部使用复合产品制造商正在寻找新技术制作原型模工具,其规格包括:
- 最大压力87psi
- 温度266摄氏度
- 最大12拉工具
与客户讨论应用后,快速提供项目最合适的泡沫建议、技术文档更多细节、实验素材样本表和估计成本快速原型应用如速度精髓之类软工具拥有在低预算下应对工程挑战的独特能力
推开工具技术边界
设计工程师探索工具法和CTE关键关注点之一是温度评分产品素材或原型调高周期
通用塑料公司持续研究下一代聚氨酯泡沫技术,最近发布LAST-A-FOAM®FR-4800工具板配制以耐高处理温度,峰值温度达480摄氏F(249摄氏度)和持续使用温度达400摄氏度(204摄氏度)。
FR-4800低CTE允许用户可靠地生产高精度产品,这不同于市场上的其他塑料表示FR-4800比铝工具大替代物,密度只有三分之一为48磅/立方英尺FR-4800热传导性提高还意味着它不转动、转动或改变形状
图1亚博网站下载CTE各种工具材料比较
LAST-A-FOAM目标®FR-4800创建可预测可靠工具板,为维稳定不显著冲击自转循环时间的应用服务
Mitchell Johnson博士,CEO/CEP
有了较低的CTE和更高的温度评分,这一新工具板为汽车和航空航天应用铺路,例如屋顶覆盖和组件、仪表板、复合搭建构和座椅等举几个例子光滑硬完成也是防水的,不要求使用密封复合体,使它完全供工业和海洋使用
LAST-A-FOAM®原型设计定制产品包括LAST-A-FOAMZF-4500、FR-3700和FR-4700工具板各有不同属性 — — 诸如密度、维精度、温度评分、碰撞阻抗火等 — — 最能匹配项目规范
应用航空航天结构公司国防分包商,负责编译装大型射弹导弹的复合空气动力覆盖物(也称空壳)。AASC先前使用高级复合测试空壳空气动力学创建原型
新的原型材料必须满足下列需求:
- 快速工具转机满足关键测试日期
- 适应低温曲解过程的能力
- 成本效益高的一次性使用解决方案
- 内部可快速原型设计
通用塑料帮助AASC选择LAST-A-FOAM®FR-7100序列泡沫板密度为30磅,用于用10尺乘4尺模化工具固化石墨层物料选择是为了维稳定、低成本和易变能力应用范围
此外,AASC接收泡沫并整理成原型工具完成后四周内发布定购单(而类似金属工具则需要12-16周)。通过选择聚氨酯泡沫,AASC大幅降低了75%原型时间和成本
因节省大量预算和时间,AASC选择FR-7130硬聚氨酯泡沫快速原型大型导弹覆盖
令下一个原型成功
软工具可能是低容量应用的正确选择,如快速原型设计、定制构件和复合搭建工具聚氨酯泡沫为生成有限运量测试功能、显示特征或最终生产提供高性能但经济性选择
通用塑料设计大量硬软聚氨酯泡沫解决方案以满足您的规格,75年多经验与制造商一起复杂前沿项目工作
亚博网站下载这些信息取自通用塑料公司提供的材料并经过审查修改
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