Auswahl der richtigen Rapid-Prototyping-Services für durchsichtige oder durchscheinende Teile.

Unternehmen können von Rapid-Prototyping-Services aus durchsichtigen Materialien profitieren. Aber welche Herstellungsverfahren eignen sich am besten, um transparente oder durchscheinende Objekte zu erstellen?

Produktdesigner können aus verschiedenen Gründen transparente Teile wünschen, die vollständig klar sind wie ein Glasfenster, oder durchscheinende Teile, die teilweise klar sind wie mattiertes Badezimmerglas.

Einige Teile müssen klar sein, um funktionsfähig zu sein:Optische Geräte wie Kameraobjektive, Beleuchtungskomponenten, Becher, Reagenzgläser, Pipetten und Küchenmessbecher erfüllen nur dann ihren Zweck, wenn sie transparent sind. In diesen Fällen führt keine Alternative zur Fertigung von Klarteilen.

Andere Teile enthalten eindeutige Elemente, die eine Funktion bereitstellen, aber für den Zweck des Teils nicht grundlegend sind. Beispielsweise haben einige Tintenstifte ein transparentes Fenster, mit dem der Benutzer abschätzen kann, wie viel Tinte in der Patrone verbleibt. Dieses Merkmal ist für einen Stift nicht unbedingt erforderlich, aber es ist dennoch funktional und erfüllt einen „klaren“ Zweck. Gegenstände wie Lebensmittelbehälter oder Aufbewahrungsboxen können auch transparent sein, damit der Benutzer weiß, was sich darin befindet, ohne den Deckel entfernen zu müssen.

In manchen Fällen führen Produktdesigner Transparenz oder Transluzenz rein aus ästhetischen Gründen ein, um ein Produkt von undurchsichtigen Alternativen abzuheben. Zu diesen Produkten gehören Artikel wie Unterhaltungselektronikgehäuse (die die darin enthaltenen elektronischen Komponenten zeigen), Bleistiftspitzer, Küchenutensilien, Werkzeuggriffe, Schalen und Vasen und sogar Bekleidung wie Rucksäcke und Regenmäntel.

Unabhängig davon, ob Sie Klarheit aus funktionalen oder ästhetischen Gründen benötigen, kann es schwierig sein, die richtigen Rapid-Prototyping-Services für transparente Teile auszuwählen. In diesem Leitfaden werden vier realistische Optionen erörtert und die jeweiligen Vor- und Nachteile jeder einzelnen skizziert.

Klare Teile mit Stereolithografie-3D-Druck

Die Stereolithographie ist eine Art des 3D-Drucks (oder der additiven Fertigung), die sich durch die Herstellung klarer Teile und Prototypen auszeichnet. Beim SLA-Prozess werden Laserlichtmuster auf ein duroplastisches Material gerichtet, um es Schicht für Schicht in der gewünschten Form auszuhärten (härten).

Viele Lieferanten von SLA-Materialien bieten durchsichtige duroplastische Polymerharze für SLA-Drucker an, und diese Materialien können eine hohe Detailtreue erzeugen.

Geschwindigkeit ist ein großer Vorteil des 3D-Drucks klarer Teile, insbesondere bei einmaligen schnellen Prototypen. Der Mitarbeiter kann ein CAD-Design innerhalb weniger Stunden mit nur geringem Nachbearbeitungsaufwand in ein gedrucktes klares Teil verwandeln. Gedruckte SLA-Teile haben jedoch eine begrenzte praktische Funktionalität, da sie sehr spröde sind.

Der durchsichtige SLA-3D-Druck wird häufig in der Dentalbranche verwendet, um durchsichtige Aligner-Modelle, Schienen und andere Geräte herzustellen, und die Technologie kann auch für ästhetische Produkte wie Schmuck verwendet werden.

Materialien :Duroplastische Polymerharze

Vorteile :Sehr kurze Lieferzeiten, exzellenter Detaillierungsgrad

Nachteile :Zerbrechliche Teile ungeeignet für körperlich anspruchsvolle Anwendungen, weniger geeignet für hohe Stückzahlen, begrenzte Material- und Farboptionen.

Klare Teile mit CNC-Bearbeitung

Einer der beliebtesten Rapid-Prototyping-Services für durchsichtige Teile ist die CNC-Bearbeitung. Mit diesem Verfahren kann eine CNC-Maschine wie eine Fräse oder Drehmaschine robuste Prototypen aus einem Acryl- oder Polycarbonatblock schneiden.

Acryl ist aus zwei Gründen das beliebteste klare CNC-Bearbeitungsmaterial. Erstens ist es einfach zu bearbeiten, was die Fertigungszeit verkürzt und es den Maschinisten ermöglicht, ein höheres Maß an Genauigkeit zu erreichen. Zweitens erzeugt es mit einem normalen Polieraufwand ein hochwertiges, glasähnliches Finish.

Polycarbonat liefert ebenfalls gute Ergebnisse, bietet jedoch eine geringere maschinelle Bearbeitbarkeit und erfordert ein umfangreicheres Polieren, um eine gute Transparenz zu erzielen. Acryl ist daher für optische Originalteile vorzuziehen.

Wie alle bearbeiteten Teile sind klar bearbeitete Teile in der Regel stärker als vergleichbare 3D-gedruckte Teile und können daher vielseitig eingesetzt werden. Die CNC-Bearbeitung ist jedoch teurer als einige Prozesse und bietet keine Skaleneffekte.

Materialien :PMMA (Acryl), PC

Vorteile :Starke Teile, ähnlich Endverbraucherteilen

Nachteile :Kann umfangreiches Polieren erfordern, weniger geeignet für große Mengen

Klare Teile mit Spritzguss

Spritzguss wird selten für einmalige Prototypen verwendet, ist aber immer noch ein praktikabler Rapid-Prototyping-Service, wenn er mit dem Rapid Tooling von Aluminiumformen kombiniert wird.

Durch die Verwendung von durchsichtigen Kunststoffharzen aus Materialien wie Nylon, PET und Acryl ist es möglich, durchsichtige spritzgegossene Prototypen herzustellen, die Endverbraucherteilen sehr ähnlich sind. Die Herstellung von durchsichtigen Formteilen erfordert jedoch ein höheres Maß an Fachwissen als beispielsweise die Herstellung von durchsichtigen SLA-gedruckten Teilen, und häufige Probleme sind Trübung, Fließmarkierungen und Oberflächenglanzfehler.

Trotz der potenziellen Fallstricke verwenden Massenhersteller regelmäßig Spritzguss, um transparente Teile wie medizinische Geräte und Lebensmittelverpackungen herzustellen.

Materialien :Nylon, PC, PET, PMMA usw.

Vorteile :Hohe Qualität, ähnlich Endverbraucherteilen, Materialoptionen, Farboptionen

Nachteile :Erfordert ein hohes Maß an Fachwissen, unpraktisch und teuer für geringe Mengen

Klare Teile mit Vakuumguss

Bei Projekten mit geringerem Budget kann Vakuumgießen eine bessere Alternative zum Spritzgießen für transparente oder durchscheinende Prototypen sein.

Beim Vakuumgießen werden Silikonformen anstelle von teuren Metallwerkzeugen verwendet, und diese Formen können etwa 20 Kopien eines Teils herstellen, was ideal für F&E-Anwendungen sein kann. Die Gussteile sind ziemlich dünn und eignen sich daher eher für visuelle Anwendungen als für funktionelle.

Unternehmen entscheiden sich oft explizit für das Vakuumgießen, um klare Teile herzustellen, da Polyurethane in klaren Formulierungen erhältlich sind und eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit erzeugen, die nur minimale Nachbearbeitung erfordert. Außerdem lassen sich die Gussteile leicht einfärben.

Das Verfahren wird häufig zur Herstellung von Display-Prototypen, Behältern und Gehäusen oder Gehäusen für Prototypgeräte verwendet.

Materialien :Polyurethane, die Acryl, PC usw. imitieren.

Vorteile :Außergewöhnliche Oberflächenbeschaffenheit, viel billiger als Spritzguss, minimale Nachbearbeitung

Nachteile :Schwache Teile mit eingeschränktem Funktionsnutzen

Die richtigen Rapid-Prototyping-Services für Ihre transparenten Teile

Die Auswahl der richtigen Rapid-Prototyping-Services für transparente Teile hängt von mehreren Faktoren ab:der Art des Prototyps, den Sie benötigen (Display, mechanisch, Endphase), dem Projektbudget und der Anzahl der benötigten Einheiten.

Verfahren wie SLA und Vakuumguss sind für funktionale und mechanische Prototypen nicht ausreichend, aber sie eignen sich gut für visuelle Prototypen, da sie ein hochwertiges Finish erzeugen. Außerdem sind sie billiger als CNC-Bearbeitung und Spritzguss. Für einmalige Prototypen sind SLA- und CNC-Bearbeitung am praktikabelsten, während Vakuumguss und Spritzguss besser für mittlere bzw. große Auftragsvolumen sind.

Wenn Sie mehr über die besten Rapid-Prototyping-Services für Ihr nächstes Projekt erfahren möchten, wenden Sie sich an RapidDirect und wir führen Sie zur richtigen Lösung.