Rapid Tooling Mold

Основы быстрого набора инструментов

Быстрая оснастка, также известная как оснастка прототипа, пресс-форма прототипа и мягкая оснастка, позволяет быстро и дешево получать детали. Его отличает короткий цикл формования, низкая стоимость формования, простота процесса и простота продвижения. Кроме того, быстродействующая оснастка может выполнять определенные функциональные требования, обеспечивая хорошие комплексные экономические преимущества. 

Техника быстрой оснастки часто используется для проверки конструкции и функциональности детали перед ее запуском в массовое производство. Пожалуйста, продолжайте читать, чтобы изучить основы быстрых инструментов, от их определения до различных приложений и преимуществ.

Что такое быстрый инструмент?

Быстрое изготовление инструментов — это процесс изготовления пресс-форм или инструментов, который помогает использовать специализированные методы и оборудование для быстрого создания прототипов и деталей производственного уровня. Он часто используется для создания форм, штампов и других инструментов, используемых для производства пластиковых или металлических деталей. Инструменты Rapid позволяют создавать прототипы и серийные детали для различных отраслей промышленности, включая автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность, медицину и производство потребительских товаров.

Одним из основных преимуществ быстрой оснастки является то, что она сокращает время и стоимость производства. Поскольку быстрые инструменты можно быстро и легко воспроизвести, готовые инструменты требуют меньшего количества складских запасов. Однако недостатки заключаются в том, что он менее точен и сокращает срок службы продукта. Быстрое оснащение — отличный метод для разработки мелкосерийных заказов при проектировании процессов, маркетинге и оценке продукта.

Какой материал можно использовать для быстрой обработки?

Быстродействующая оснастка — это временные формы, используемые при производстве прототипов, мелкосерийных деталей или литьевых смол. Некоторые распространенные материалы, используемые для быстрой обработки, включают силиконовый каучук, уретан, гипс и металлы. 

 

Rapid Tooling And Soft Tooling

Резинка: Силиконовый каучук включает RTV (вулканизация при комнатной температуре) и силиконы, отвержденные платиной. Они обладают высокой гибкостью и хорошей обработкой поверхности, что делает их подходящими для сложной геометрии и поднутрений.

Уретан: Уретан включает в себя жидкий уретан и литые уретановые формы. Они предлагают хороший баланс между долговечностью и гибкостью и могут использоваться для небольших производственных циклов.

Штукатурка: Гипс включает гипсовый гипс, который можно использовать для создания недорогих простых форм.

Металлы: Металлы включают алюминий и сталь, используемые в методах литья и литья под давлением.

Выбор материала зависит от различных факторов, таких как размер и сложность детали, желаемая чистота и точность поверхности, а также объем производства.

Два типа быстрой оснастки

Быстрая оснастка позволяет вам получать детали проекта дешево и быстро. По мере роста спроса на дешевые инструменты люди ищут новые методы для быстрого изготовления инструментов и пресс-форм. В соответствии с различными методами изготовления пресс-форм, быструю оснастку можно разделить на прямую и непрямую.

Прямая быстрая оснастка

Прямая быстрая оснастка создает фактическую форму стержня и полости в serts. Сильной стороной процесса является его способность производить инструменты с ранее недостижимой геометрией. Примером может служить метод конформного охлаждения. В этом методе внутренние охлаждающие каналы следуют контуру полостей формы, повышая равномерность потери тепла из формы и сокращая продолжительность охлаждения примерно на 66%.

В мелкосерийном производстве эта форма быстрой оснастки позволяет очень быстро изготовить пресс-форму или инструмент и почти сразу же приступить к изготовлению изделий из них. Это особенно выгодно для мелкосерийного производства, поскольку инструмент не должен быть очень прочным или долговечным. Эта форма может производить до 5000 деталей, в зависимости от используемых материалов и сложности конструкции.

Шаги прямого быстрого инструмента

Непосредственная обработка включает в себя следующие этапы:

Шаг 1: Используйте программное обеспечение для автоматизированного проектирования (САПР) для создания модели инструмента или пресс-формы.

Шаг 2: Отправьте файл на машину или принтер, чтобы сделать настоящую форму или инструмент, используемый для изготовления прототипов. Это может быть субтрактивный процесс, в котором станок с ЧПУ режет сырье для придания желаемой формы, или аддитивный процесс, в котором 3D-принтер создает желаемую форму с нуля.

Шаг 3: Изготовленный инструмент или пресс-форма могут использоваться непосредственно для изготовления прототипов.

Плюсы прямого быстрого инструмента:

  1. Более быстрое производство и сокращение времени lead (вы можете изготовить инструменты или пресс-формы всего за несколько дней или недель).
  2. Иногда требует меньше ресурсов.
  3. Он включает в себя меньше шагов.
  4. Люди могут использовать одну форму или инструмент для изготовления нескольких прототипов.
  5. Чрезвычайно гибкий, вы можете быстро сделать много форм или инструментов по мере изменения вашего дизайна.

Минусы прямого быстрого инструмента:

  1. В большинстве случаев прототипы, изготовленные с использованием этого метода, не такие прочные и долговечные, как изготовленные с использованием непрямого метода быстрой обработки.
  2. Без эталонного образца может возникнуть необходимость в изготовлении множества инструментов или форм из разных материалов, что может привести к ошибкам или несоответствию размеров инструментов или форм.
  3. Если инструмент или форма сломались или вы хотите попробовать новый материал, вы должны перезапустить весь процесс.
  4. Это может не сработать для сложных конструкций или материалов, которым нужна прочная форма или инструмент для изготовления сложных деталей.
  5. Это может увеличить стоимость разработки нового продукта, особенно если вам придется делать больше пресс-форм или инструментов для каждой новой итерации дизайна.

Косвенная быстрая оснастка

Косвенная быстрая оснастка использует мастер-шаблоны, созданные аддитивным производством, для создания пресс-формы или штампа. Доступно несколько технологий, наиболее распространенной из которых является техника «мягкой оснастки». В технике мягкой оснастки используются силиконовые формы для пластиковых деталей и в качестве жертвенных моделей для литья по выплавляемым моделям металлических деталей.

Косвенный быстрый инструмент предназначен для тестирования и экспериментирования. Например, непрямая быстрая оснастка — отличное решение, когда у вас уже есть детальный проект и вы хотите протестировать различные материалы. Это связано с тем, что он позволяет легко создавать несколько тестовых инструментов и форм из одного и того же мастер-образца.

Этапы непрямой быстрой обработки

Косвенная обработка — это вторая форма быстрой обработки. Непрямой инструментарий включает в себя следующие этапы:

Шаг 1: Используйте программное обеспечение САПР для создания модели основного инструмента или пресс-формы.

Шаг 2: Отправьте файл на машину или принтер, чтобы сделать мастер-форму или инструмент, называемый шаблоном. Этот мастер-шаблон часто довольно долговечен.

Шаг 3: Создайте больше форм или инструментов в соответствии с основным шаблоном. Вы можете изготавливать новые формы или инструменты из разных материалов с разными свойствами. Эталонный шаблон можно использовать как для жесткой оснастки (инструменты, изготовленные из жестких или прочных материалов), так и для мягкой оснастки (менее прочные инструменты). Из одного эталонного шаблона можно изготовить различные инструменты или формы в больших или малых количествах, которые затем можно использовать для создания большего количества прототипов.

Плюсы непрямой быстрой обработки:

  1. Мастер-шаблон чрезвычайно надежен и долговечен, и его редко ломают в процессе прототипирования.
  2. Вам, вероятно, потребуется только один мастер-шаблон (если только ваш дизайн не изменится).
  3. Поскольку все различные инструменты и формы основаны на одном и том же мастер-шаблоне, между ними меньше различий.
  4. Он идеально подходит для экспериментов с различными материалами, поскольку вы можете создавать инструменты или формы, которые лучше всего работают с определенным материалом или процессом прототипирования.
  5. Может производить твердые или мягкие инструменты в зависимости от требований заказчика. Мягкие инструменты можно использовать для простых проектов или экономичных испытаний прототипов, тогда как жесткие инструменты подходят для сложных проектов.

Минусы непрямой быстрой обработки:

  1. Время изготовления несколько больше по сравнению с прямой быстрой оснасткой.
  2. Он включает в себя промежуточный шаг, который может привести к более высоким затратам.
  3. Возможно, потребуется использовать материалы более высокого качества для создания надежного и долговечного шаблона.
  4. Это не всегда подходящее решение, если вы ожидаете, что ваш дизайн сильно изменится на этапе прототипирования.
  5. Это не обязательно необходимо для простых конструкций, не требующих высокой размерной точности или аккуратности.

Преимущества и недостатки Rapid Tooling 

Для многих предпринимателей быстрое создание инструментов — один из лучших способов разработки новых продуктов с нуля. Ниже мы познакомим вас с преимуществами и недостатками быстрого создания инструментов, чтобы помочь вам решить, подходит ли этот метод для вашего продукта и процесса прототипирования.

molding inserted in the injection molding machine

Преимущества быстрой оснастки 

Настройка пресс-формы

Использование быстрых инструментов может помочь вам быстро создавать пользовательские пресс-формы любых размеров. Пресс-формы изготавливают детали из различных материалов и проверяют их свойства и качество, помогая вам выбрать правильный материал перед выпуском нового продукта на рынок.

Более быстрое время выхода на рынок

Цикл разработки продукта в традиционных методах механической обработки может охватывать множество производственных процессов и технологий. Это может увеличить время каждого шага и увеличить время перехода от дизайна к реальному продукту.

Для быстрых инструментов требуется меньше шагов, чем для обычных инструментов. Чем раньше вы закончите прототип и прототипирование, тем раньше вы сможете закончить свои проекты и передать их своим клиентам.

Сократите расходы

Чем дольше цикл разработки продукта, тем выше стоимость. Преимущества Rapid Tooling в скорости могут сэкономить деньги фирм с течением времени.

Меньшее потребление ресурсов

Быстрая оснастка требует очень мало ресурсов для прототипирования или производства. Например, вы можете создать множество прототипов с помощью одного инструмента или пресс-формы.

Проверка параметров процесса

Быстродействующие инструменты также могут использоваться на этапе производства для проверки параметров процесса. Например, разные скорости впрыска и температуры формы во время литья под давлением могут повлиять на качество детали. В этом случае быстрая оснастка может дать инженерам и дизайнерам больший контроль над размерами конечной детали.

Тщательно протестируйте дизайн и функциональность

Быстрая оснастка позволяет быстро создавать несколько прототипов или пресс-форм. Это также позволяет вам экспериментировать с новыми идеями и корректировать старые. Это предотвратит многие проблемы, которые могут возникнуть на будущих этапах крупносерийного производства.

Недостатки Rapid Tooling 

Создать ненадежный прототип

Прототипы, изготовленные с помощью быстрой оснастки, обычно не долговечны и ненадежны. А формы, изготовленные с использованием этого процесса, склонны к поломке, так как используемые материалы обычно не отличаются высоким качеством. Если вы часто меняете пресс-формы, это приведет к увеличению производственных затрат на lead.

Еще один способ увеличить стоимость продукта — постоянно менять дизайн, что также означает смену пресс-форм. Этот метод менее подходит, если для вашего продукта или прототипа важно внимание к деталям.

Кропотливый

Изготовление мастер-формы занимает больше времени, чем непосредственно изготовление формы. Кроме того, быстрая оснастка включает в себя множество шагов, которые могут привести к увеличению производственных затрат. Избегайте этого метода, если ваш дизайн может измениться в процессе прототипирования.

Легко вызвать ошибку

Использование этого метода для изготовления нескольких трафаретов часто приводит к ошибкам. В большинстве случаев эта ошибка вызвана различиями в размерах пресс-формы. Это особенно актуально, если используются разные материалы.

Не подходит для простых конструкций

Инструменты Rapid оптимальны для сложных конструкций, требующих большого количества деталей. Если ваш дизайн прост, этот метод, вероятно, не для вас.

Более короткий жизненный цикл пресс-формы

Из-за нагрузки, оказываемой на них процессом впрыска, быстрые формы не выдерживают очень долго. Материалы, используемые для изготовления форм, такие как алюминий и сталь, не отличаются высоким качеством. В этом случае может потребоваться частое создание новой формы для замены изношенной формы.

Более высокая стоимость впрыска и трудозатраты

Прототипирование с помощью быстрых инструментов — это повторяющийся процесс, который увеличивает дополнительные затраты на литье под давлением, особенно если вы хотите улучшить свой дизайн. Более высокие затраты на закачку приводят к увеличению затрат на рабочую силу, что может привести к увеличению производственных затрат.

О чем следует помнить при использовании Rapid Tooling

Вы также должны учитывать следующие ограничения при использовании быстрых инструментов для создания своего прототипа.

1. Форма должна быть прочной и долговечной.

Форма должна быть достаточно прочной и долговечной, чтобы выдерживать литье под давлением. Поскольку формовочные машины зажимали горячие материалы в форме в фунтах на дюйм, формы должны выдерживать инъекции.

2. Форма должна быть гладкой.

Помимо того, что форма должна быть прочной и долговечной, она должна быть гладкой, чтобы можно было аккуратно вводить пластик. В некоторых процессах быстрой обработки материалы добавляются слой за слоем, поэтому результат получается негладким. В этой ситуации прототип нуждается в дополнительной доводке для прототипирования.

Быстродействующая оснастка и обычная оснастка: в чем отличия?

Обычная оснастка — это традиционный метод изготовления пресс-форм, штампов и других компонентов оснастки, состоящий из series шагов, включая проектирование, механическую обработку и сборку. Эти инструменты используются для формования материалов, таких как пластик, металл и композиты, в готовые изделия. Обычные инструменты могут быть трудоемкими и дорогими, время lead может составлять несколько недель или месяцев. Конечный продукт, производимый с помощью обычных инструментов, часто имеет высокое качество, но сам процесс имеет ограничения с точки зрения скорости, стоимости, выбора материалов и сложной геометрии.

Обычные инструменты и быстрые инструменты отличаются по нескольким параметрам:

Скорость: Как следует из названия, быстрая обработка намного быстрее, чем традиционная. Он может создавать прототипы и инструменты для массового производства всего за несколько часов или дней, в то время как изготовление инструментов старым способом может занять недели или даже месяцы.

Расходы: Быстрая оснастка часто дешевле, чем традиционная, потому что она пропускает многие этапы традиционной оснастки и позволяет изготавливать высококачественные детали за небольшую часть цены.

Сложность: Обычные инструменты могут изготавливать детали только определенной формы и уровня сложности. С другой стороны, быстрый инструмент может обрабатывать сложные формы и мелкие детали, что делает его более гибким выбором.

Материал: Инструменты Rapid могут использовать более широкий спектр материалов, включая композиты и металлы, в то время как традиционные инструменты часто ограничиваются традиционными материалами, такими как сталь и алюминий.

Точность: Rapid tooling позволяет изготавливать очень точные и стабильные по размеру инструменты, что делает его отличным выбором для инструментов, используемых в производстве. Несмотря на то, что традиционные инструменты все еще могут изготавливать высококачественные детали, в этом отношении они могут быть менее гибкими.

Rapid Tooling vs Rapid Prototyping: в чем разница?

Быстрое создание инструментов и быстрое прототипирование — связанные, но разные понятия. 

Быстрая оснастка: Быстрая оснастка — это создание инструмента или пресс-формы, которая позволяет производителям быстро изготавливать детали продукта, которые будут работать как инструмент. Существует также два метода прототипирования — прямой и непрямой быстрый инструментарий. Тем не менее, литье под давлением является наиболее часто используемым методом.

Быстрое прототипирование: Быстрое прототипирование — это технология или подход, помогающий в быстром изготовлении физической детали для конечного использования или использования в качестве прототипа. Кроме того, аддитивное производство (3D-печать) и субтрактивное производство (обработка с ЧПУ) являются распространенными технологиями, используемыми для быстрого прототипирования.

Многие люди могут спутать быструю оснастку с быстрым прототипированием, быструю оснастку и быстрое прототипирование. различаются по нескольким параметрам:

Purpose: Быстрая оснастка — это процесс изготовления инструмента для массового производства. Быстрое прототипирование — это процесс создания первой версии продукта для тестирования и подтверждения его дизайна.

Выход: быстрое прототипирование обычно создает один или несколько рабочих прототипов, в то время как быстрое создание инструментов создает инструмент или форму, которые можно использовать для изготовления большого количества конечного продукта.

Материалы: Пластмассы, смолы или композиты, которые очень похожи на конечный продукт, часто используются при быстром прототипировании. С другой стороны, инструменты для быстрой обработки могут использовать более широкий спектр материалов, включая металлы.

Время выполнения: как быстрое создание инструментов, так и быстрое прототипирование быстрее, чем традиционные методы, но быстрое прототипирование обычно занимает меньше времени lead, поскольку не требует создания инструмента.

Расходы: Быстрое создание инструментов обычно дороже, чем быстрое прототипирование, потому что оно включает в себя более сложные процессы и создание инструмента, который будет использоваться для массового производства.

В заключение, как быстрое создание инструментов, так и быстрое прототипирование являются важными этапами в процессе создания нового продукта, но они делают разные вещи и дают разные результаты. Быстрое прототипирование используется для подтверждения и тестирования дизайна продукта, а быстрое создание инструментов используется для создания инструмента для массового производства.

Soft Tooling vs Hard Tooling: в чем разница?

Мягкая и жесткая оснастка также часто упоминаются в быстрой оснастке. 

Мягкая оснастка: Мягкая оснастка обычно использует силиконовые формы и процесс литья уретана. Как и быстродействующая оснастка, мягкая оснастка в основном используется при создании прототипов, переходной оснастке и мелкосерийном производстве. Шаблоны для литья уретана часто изготавливаются с помощью 3D-печати.

Жесткий инструмент: В литье под давлением твердая оснастка является синонимом металлической оснастки. Быстрые процессы обработки могут производить твердую оснастку в основном из алюминия. Твердая оснастка более долговечна и способна обрабатывать огромные объемы производства. Однако он стоит дороже, чем методы мягкой или быстрой обработки, что делает его более подходящим для массового производства.

Ниже приведены различия между мягкими инструментами и жесткими инструментами:

Долговечность: Твердые инструменты изготовлены из прочных материалов, таких как сталь или алюминий, и рассчитаны на высокие уровни нагрузки и многократное использование. Мягкие инструменты, с другой стороны, сделаны из более гибких материалов, таких как пена, резина или другие подходящие соединения, и предназначены для краткосрочного использования.

Расходы: Твердая оснастка обычно дороже, чем мягкая, поскольку требует использования дорогих материалов и сложных процессов обработки. Мягкая оснастка часто является более экономичной альтернативой, поскольку ее можно производить быстро и недорого, что делает ее идеальной для прототипирования и мелкосерийного производства.

Применение Rapid Tooling

Быстрая оснастка, как правило, быстрее и проще, чем традиционная, что делает этот метод широко применимым. Вот некоторые из применений быстрого инструментария:

  • Создание формы – как металлические, так и неметаллические формы могут быть созданы с использованием быстрых инструментов.
  • Создание форм и стержней для литья – применение SLS является новейшей технологией, созданной в области форм и стержней для литья в песчаные формы.
  • Другие области применения быстрой оснастки включают изготовление электродов для электроэрозионной обработки, маркировочных штампов, гибридных шаблонов для литья и инструментов для расщепления.

Заключение

Быстрая оснастка - широко распространенный метод, который предпочитают производители. Этот метод позволяет производителям быстро тестировать и проверять конструкции продуктов, сокращать время и затраты, необходимые для традиционных методов обработки, и ускорять разработку продуктов. Это приводит к более быстрому выводу продукции на рынок, улучшению дизайна и качества продукции, а также к повышению удовлетворенности клиентов. Быстрые инструменты также позволяют производителям быстрее и эффективнее повторять и вносить изменения в конструкцию продукта.

 LEADRP обеспечивает первоклассное литье под давлением и быстрой оснастки 1ТП1Ц, которые могут удовлетворить потребности клиентов и обеспечить производство высококачественных прототипов. Если у вас есть какие-либо вопросы о быстродействующей оснастке 1ТП1Ц, не стесняйтесь обращаться к нам.

Рекомендации

Быстрая оснастка – Из Википедии

Быстрая оснастка - От ScienceDirect

Что такое технология быстрого формования оснастки? – Из рыночных перспектив

Часто задаваемые вопросы

Быстрое изготовление инструментов (RT) и быстрое прототипирование (RP) — это любые методы или технологии, которые позволяют быстро производить инструмент или продукт. Термин «быстрый инструментарий» относится к инструментарию, управляемому RT. Прототип — это трехмерная модель, которую можно использовать для предварительного тестирования и оценки пресс-формы, штампа или продукта.

Инструменты Rapid позволяют быстро создавать несколько прототипов или пресс-форм. Это дает вам больше свободы для внесения изменений в дизайн и экспериментирования с новыми идеями. Когда на создание прототипа уходит несколько дней или недель, вы вряд ли будете склонны менять дизайн, даже если это улучшит конечный продукт.

Быстрая оснастка более рентабельна, чем обычная, потому что требуется меньше человеческого труда и времени. Учитывая, что его выполняют компьютерные программы и машины, он не подвержен человеческим ошибкам. Это приводит к дополнительной экономии трудозатрат и меньшему количеству отходов. Прочность и долговечность являются недостатками использования быстрых инструментов.

Производство по требованию Service

LEADRP обеспечивает прототипирование и изготовление по требованию service, в том числе ЧПУ обработка, изготовление листового металла, обычай оснастка, литье под давлением, уретановое литье, и 3D печать. С LEADRP вы можете решить любую задачу, связанную с разработкой и производством продукта. Нажмите, чтобы рассказать нам о своем проекте или свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

From Design to Prototype
ru_RURU
Прокрутка к началу

Мы делаем ваши индивидуальные продукты лучше и быстрее

Будь то единичный прототип или серийное производство из тысяч единиц, LEADRP готов поддержать ваш проект. Просто сообщите нам свой проект, и мы свяжемся с вами в течение 12 часов.

Все загрузки безопасны и конфиденциальны, нажмите, чтобы проверить наш Политика защиты интеллектуальной собственности. Вы также можете связаться с нами (service@leadrp.com), чтобы подписать соглашение о неразглашении перед отправкой нам любых файлов дизайна.