Servizio di prototipazione rapida avanzata OEM

 La tua guida completa alla prototipazione rapida avanzata

 Dal concetto alla realtà in tempo record

Nel panorama competitivo odierno, la velocità è la valuta più importante. La prototipazione rapida (RP) è la pietra angolare dello sviluppo prodotto moderno, consentendo a ingegneri e progettisti di trasformare concetti digitali in parti tangibili e funzionali in poche ore, non settimane. Integrando la prototipazione rapida nel flusso di lavoro, è possibile convalidare i progetti, condurre test di forma e adattamento, coinvolgere gli stakeholder e accelerare il time-to-market con un'agilità senza pari.

Questa guida completa esplora le tecnologie di base e i materiali avanzati che definiscono la prototipazione rapida di livello professionale. Il nostro obiettivo è fornirti le conoscenze necessarie per selezionare il processo ottimale per la tua specifica applicazione, garantendo precisione, funzionalità e velocità in ogni fase del ciclo di sviluppo.

Il panorama della tecnologia di prototipazione rapida

La prototipazione rapida comprende una famiglia di tecnologie di produzione additiva, ciascuna con punti di forza unici. Comprendere questi processi è il primo passo per prendere una decisione informata.

1.1 Stereolitografia (SLA)

Principio del processo: La SLA, la tecnologia RP pionieristica, utilizza un laser ultravioletto per tracciare e polimerizzare la resina fotopolimerica strato per strato. La piattaforma di stampa si solleva gradualmente, consentendo alla resina fresca di fluire sotto il pezzo per la polimerizzazione dello strato successivo.

Vantaggi principali:

• Finitura superficiale senza pari: Produce la finitura superficiale più liscia tra tutte le tecnologie RP, ideale per prototipi visivi e modelli master.

• Alta risoluzione delle funzionalità: In grado di catturare dettagli estremamente fini, pareti sottili e geometrie complesse con bordi nitidi.

• Parti isotropiche: Le parti presentano proprietà meccaniche costanti in tutte le direzioni (X, Y e Z).

Considerazioni:

• Fragilità del materiale: Le resine standard possono essere fragili e soggette a fratture sotto stress meccanico.

• Degradazione UV: L'esposizione prolungata ai raggi UV può causare ingiallimento e ulteriore fragilità.

• Requisiti di post-elaborazione: I pezzi devono essere lavati in un solvente per rimuovere la resina in eccesso e sottoposti a post-polimerizzazione con luce UV per ottenere le proprietà finali.

Applicazioni ideali: Modelli concettuali, prototipi visivi, modelli master per stampaggio in silicone, modelli architettonici dettagliati e pezzi di presentazione ad alta fedeltà.

1.2 Sinterizzazione laser selettiva (SLS)

Principio del processo: La SLS utilizza un laser a CO2 ad alta potenza per fondere piccole particelle di polvere polimerica. Il laser scansiona la sezione trasversale del componente, sinterizzando le particelle di polvere. Il vantaggio principale è che la polvere non sinterizzata circostante funge da struttura di supporto naturale, consentendo la creazione di geometrie altamente complesse.

Vantaggi principali:

• Complessità senza supporto: Consente la produzione di parti ad incastro, canali interni complessi e geometrie organiche senza supporti dedicati.

• Eccellenti proprietà meccaniche: I componenti sono robusti, durevoli e presentano una buona resistenza agli urti e al calore.

• Elevata efficienza costruttiva: L'intera camera di stampa può essere riempita con più parti, massimizzando la produttività.

Considerazioni:

• Finitura superficiale porosa: Le parti presentano una superficie leggermente ruvida e granulosa.

• Opzioni di colore limitate: I pezzi vengono solitamente prodotti in bianco o bianco sporco e richiedono una post-elaborazione per la colorazione.

Applicazioni ideali: Prototipi funzionali, condotti, alloggiamenti con innesti a scatto integrati, meccanismi e parti finali prodotte in piccoli volumi.

1.3 Modellazione a deposizione fusa (FDM)

Principio del processo: la tecnologia FDM realizza i componenti estrudendo un filamento continuo di materiale termoplastico attraverso un ugello riscaldato. Il materiale viene depositato strato per strato, dove si raffredda e solidifica immediatamente. Le strutture di supporto vengono stampate da un materiale solubile separato, quando necessario.

Vantaggi principali:

• Proprietà meccaniche robuste: Utilizza materiali termoplastici di qualità produttiva (come ABS, PC, Nylon), ottenendo parti resistenti, durevoli e funzionali.

• Rapporto costo-efficacia: Bassi costi di esercizio della macchina e dei materiali, soprattutto per i pezzi di grandi dimensioni.

• Ampia scelta di materiali: Offre una vasta gamma di materiali con proprietà specializzate (ad esempio, resistenti alle alte temperature, agli agenti chimici, biocompatibili).

Considerazioni:

• Linee di livello visibili: Le parti presentano una finitura superficiale striata, a meno che non vengano post-lavorate.

• Comportamento anisotropico: La resistenza è solitamente inferiore nella direzione Z (tra gli strati).

• Lento per parti complesse: La velocità di stampa può essere lenta per le parti che richiedono molti supporti o dettagli precisi.

Applicazioni ideali: Test funzionali, maschere e dispositivi, prototipi su larga scala e modelli concettuali in cui la finitura superficiale finale non è fondamentale.

1.4 Stampa PolyJet/MultiJet (MJP)

Principio del processo: Simili alla stampa a getto d'inchiostro, le tecnologie PolyJet e MJP spruzzano migliaia di goccioline di fotopolimero su una piattaforma di stampa. Ogni strato viene polimerizzato istantaneamente da una luce UV. Il principale fattore di differenziazione è la possibilità di spruzzare più materiali contemporaneamente, inclusi materiali digitali con proprietà miste.

Vantaggi principali:

• Parti multi-materiale e a colori: È possibile produrre parti con diversi valori Shore A, colori e trasparenze in un'unica stampa.

• Elevato dettaglio e finitura liscia: Raggiunge una qualità superficiale e una risoluzione dei dettagli paragonabili alla SLA.

• Versatilità del materiale: Dalla flessibilità simile alla gomma alla rigida trasparenza.

Considerazioni:

• Fragilità del materiale: Analogamente alla SLA, i materiali possono essere meno adatti ai test funzionali ad alto impatto.

• Costo più elevato: Generalmente più costoso di SLA o FDM per dimensioni di pezzi comparabili.

Applicazioni ideali: Prototipi sovrastampati, modelli medicali, prodotti di consumo con impugnature morbide al tatto e modelli a colori altamente realistici.

1.5 Sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS)

Principio del processo: La DMLS è la controparte metallica della SLS. Utilizza un laser a fibra ad alta potenza per fondere insieme particelle di polvere metallica fini, strato per strato, all'interno di una camera a gas inerte. Il risultato sono parti metalliche completamente dense e ad alta resistenza.

Vantaggi principali:

• Parti metalliche di qualità produttiva: Crea componenti metallici funzionali con proprietà meccaniche simili ai materiali lavorati.

• Libertà di progettazione: Consente assemblaggi consolidati, canali di raffreddamento interni e strutture reticolari leggere.

• Ampio portafoglio di materiali: Include alluminio, titanio, acciaio inossidabile e superleghe a base di nichel.

Considerazioni:

• Costo elevato: Investimenti significativi in ​​attrezzature, materiali e funzionamento.

• Post-elaborazione: Richiede la rimozione delle sollecitazioni, la rimozione del supporto e spesso la lavorazione CNC per le superfici critiche.

• Rugosità superficiale: "Le superfici così come sono costruite" sono ruvide e potrebbero richiedere una finitura.

Applicazioni ideali: Prototipi funzionali in metallo, utensili per stampaggio a iniezione con raffreddamento conforme, componenti aerospaziali e automobilistici e impianti medici.

Il portafoglio di materiali per la prototipazione rapida

La scelta del materiale giusto è fondamentale per il successo del tuo prototipo. Il materiale determina le prestazioni funzionali, la qualità estetica e la durata.

 Selezione del processo strategico: un quadro decisionale

Per scegliere la tecnologia giusta è necessario comprendere chiaramente gli obiettivi primari del progetto. Utilizza questo framework per orientare la tua selezione.

1. Definire lo scopo del prototipo:

• Validazione visiva ed estetica: Per modelli in cui l'aspetto e la sensazione al tatto sono fondamentali. Consigliati: SLA, PolyJet.

• Test di forma, adattamento e assemblaggio: Per verificare le dimensioni e il modo in cui le parti interagiscono. Consigliati: SLA (per dettagli), SLS (per accoppiamenti complessi), FDM (per grandi assiemi).

• Test delle prestazioni funzionali: Per parti che devono resistere a sollecitazioni, calore o esposizione a sostanze chimiche. Consigliati: FDM (con materiali ingegneristici), SLS, DMLS.

• Produzione in piccoli lotti e strumenti personalizzati: Per parti di uso finale o ausili di produzione. Consigliati: SLS, FDM, DMLS.

2. Valutare i principali vincoli del progetto:

• Bilancio: FDM e SLA sono generalmente le tecnologie più convenienti per i prototipi in fase iniziale. DMLS e PolyJet multi-materiale sono più costose.

• Cronologia: SLS e FDM eccellono nella produttività per componenti multipli. SLA e PolyJet offrono tempi di consegna rapidi per componenti singoli e ricchi di dettagli.

• Proprietà del materiale: Adattare le proprietà meccaniche, termiche e chimiche del materiale all'ambiente previsto per il prototipo.

 Il nostro ecosistema di prototipazione rapida: precisione, velocità, partnership

Siamo più di un semplice fornitore di servizi: siamo un'estensione del vostro team di ricerca e sviluppo. La nostra struttura all'avanguardia e il supporto ingegneristico esperto sono dedicati a trasformare le vostre idee in realtà con una velocità e una precisione senza pari.

La nostra infrastruttura tecnologica:
Disponiamo di un ampio parco attrezzature di livello industriale per garantire di avere lo strumento giusto per il tuo lavoro:

• Contratto di servizio: 3D Systems ProJet 6000 e Formlabs Form 3BL

• SLS: 3D Systems sPro 230 HD-HS

• FDM: Stratasys F900 e Fortus 450mc

• PolyJet/MJP: Stratasys J850 Prime e J55

• DMLS: EOS M 300-4

Servizi a valore aggiunto:

• Analisi della progettazione per la produzione additiva (DfAM): I nostri ingegneri ottimizzano il tuo progetto in base al processo scelto, suggerendo miglioramenti in termini di resistenza, peso e riduzione dei costi.

• Post-elaborazione completa: Offriamo una gamma completa di opzioni di finitura: rimozione del supporto, levigatura, primerizzazione, verniciatura, tintura, levigatura a vapore e trattamento termico.

• Rigoroso controllo di qualità: Ogni prototipo viene ispezionato in base ai dati CAD e alle specifiche per garantirne la precisione dimensionale e la qualità.

Attrezzature di produzione

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