Quel type d'équipement est nécessaire pour fabriquer des prototypes en plastique usinés ?

Les prototypes en plastique usiné jouent un rôle crucial dans le processus de développement de produits. Ils permettent aux concepteurs et aux ingénieurs de tester la forme, l’ajustement et la fonction avant de se lancer dans la production de masse. En tant que fournisseur chevronné de prototypes en plastique usiné, je comprends l'importance d'utiliser le bon équipement pour produire des prototypes de haute qualité. Dans cet article de blog, j'aborderai l'équipement essentiel nécessaire à la fabrication de prototypes en plastique usinés.

Machines à commande numérique par ordinateur (CNC)

Les machines CNC constituent l’épine dorsale de la production de prototypes en plastique usiné. Ces outils automatisés utilisent un logiciel informatique préprogrammé pour contrôler le mouvement des outils de coupe. Ils offrent un haut degré de précision et de répétabilité, ce qui les rend idéaux pour produire des pièces en plastique complexes.

Fraiseuses CNC

Les fraiseuses CNC sont utilisées pour retirer de la matière d'un bloc de plastique en faisant tourner un outil de coupe. Ils peuvent créer une large gamme de formes, notamment des surfaces planes, des trous et des fentes. Ces machines sont disponibles dans diverses configurations, telles que 3 axes, 4 axes et 5 axes, avec des fraises à 5 axes offrant la plus grande polyvalence, permettant l'usinage sous plusieurs angles dans une seule configuration. Ceci est particulièrement utile pour créer des prototypes avec des géométries complexes. Par exemple, lors de la réalisation d'unPrototype tourné en nylon et plastique fabriqué par CNC, une fraiseuse CNC peut façonner avec précision le matériau en nylon selon les spécifications de conception.

Tours CNC

Les tours CNC sont conçus pour faire tourner une pièce en plastique pendant qu'un outil de coupe y est introduit pour enlever de la matière. Ils sont principalement utilisés pour produire des pièces cylindriques ou rondes, telles que des arbres, des bagues et des tubes. Les tours peuvent effectuer des opérations telles que le tournage, le dressage, le filetage et le rainurage. Dans la production de prototypes en plastique, un tour CNC peut garantir des diamètres de haute précision et des finitions de surface lisses.

Imprimantes 3D

Les imprimantes 3D ont révolutionné l'industrie du prototypage rapide. Ils travaillent en accumulant des couches de matière plastique pour créer un objet tridimensionnel basé sur un modèle numérique. Il existe plusieurs types de technologies d’impression 3D utilisées pour les prototypes en plastique :

Modélisation des dépôts fondus (FDM)

La FDM est l'une des technologies d'impression 3D les plus courantes pour les prototypes en plastique. Il fonctionne en extrudant un filament thermoplastique à travers une buse chauffée, qui dépose le matériau couche par couche. Le FDM est relativement peu coûteux et permet de produire des prototypes rapidement. Cependant, la finition de surface peut être plus rugueuse par rapport à d'autres méthodes et les propriétés mécaniques des pièces imprimées peuvent être limitées.

Stéréolithographie (SLA)

SLA utilise un laser pour transformer une résine liquide en plastique solide. Il offre des impressions haute résolution, des finitions de surface lisses et une excellente précision dimensionnelle. Cela rend le SLA adapté à la création de prototypes en plastique détaillés et complexes. Par exemple, dans la production d'unPrototype de transducteur de capteur de pression, où la précision est cruciale, le SLA peut être une excellente option.

Frittage sélectif par laser (SLS)

SLS utilise un laser haute puissance pour fritter ensemble de la matière plastique en poudre. Elle permet de produire des pièces solides et fonctionnelles aux géométries complexes. SLS convient à la création de prototypes nécessitant une résistance mécanique et une durabilité élevées.

Outils de coupe

Les outils de coupe sont essentiels pour enlever la matière des pièces en plastique pendant le processus d'usinage. Différents types d'outils de coupe sont utilisés en fonction de l'opération d'usinage et du type de plastique.

Fraises en bout

Les fraises en bout sont utilisées dans les opérations de fraisage CNC pour découper des fentes, des rainures et des profils dans le plastique. Ils se présentent sous différentes formes, telles que des fraises à bout carré, à bout sphérique et à rayon d'angle. Les fraises à bout carré sont utilisées pour les coupes à fond plat, tandis que les fraises à bout sphérique sont idéales pour créer des surfaces courbes.

Forets

Les forets sont utilisés pour créer des trous dans les pièces en plastique. Les forets en acier rapide (HSS) sont couramment utilisés pour les plastiques, mais les forets en carbure peuvent offrir de meilleures performances et une durée de vie plus longue, en particulier lors de l'usinage de plastiques plus durs.

Outils de tournage

Pour les tours CNC, les outils de tournage sont utilisés pour enlever de la matière du diamètre extérieur d'une pièce en plastique. Ces outils comprennent des outils pour les coupes d'ébauche et de finition, et leur géométrie peut être personnalisée en fonction des exigences spécifiques de l'opération de tournage.

Instruments de mesure

Une mesure précise est cruciale dans la production de prototypes en plastique usinés. Des instruments de mesure sont utilisés pour garantir que les prototypes répondent aux spécifications de conception.

Étriers

Les pieds à coulisse sont utilisés pour mesurer les dimensions d'un prototype, telles que la longueur, la largeur et le diamètre. Ils sont disponibles en versions manuelles et numériques. Les pieds à coulisse numériques offrent une plus grande précision et peuvent afficher les mesures en unités métriques et impériales.

Micromètres

Les micromètres fournissent des mesures encore plus précises que les pieds à coulisse. Ils sont utilisés pour mesurer de très petites dimensions avec une grande précision, comme l'épaisseur d'une pièce en plastique ou le diamètre d'un petit trou.

Machines à mesurer tridimensionnelles (MMT)

Les MMT sont utilisées pour mesurer les coordonnées tridimensionnelles des points sur un prototype. Ils peuvent vérifier l'exactitude de géométries complexes et s'assurer que la pièce respecte les tolérances spécifiées. Les MMT utilisent une sonde pour toucher la surface de la pièce, et les données sont ensuite analysées à l'aide d'un logiciel spécialisé.

Équipement de finition

L'équipement de finition est utilisé pour améliorer la finition de surface et l'apparence des prototypes en plastique.

Ponceuses

Les ponceuses sont utilisées pour lisser la surface des prototypes en plastique. Ils peuvent éliminer les aspérités, les marques d’outils et autres imperfections. Les ponceuses à bande et les ponceuses orbitales sont couramment utilisées à cette fin.

Machines à polir

Des machines à polir sont utilisées pour donner aux prototypes en plastique une finition brillante. Ils utilisent des composés abrasifs et des tampons de polissage pour obtenir une surface lisse et brillante.

Équipement de peinture

Des équipements de peinture, tels que des pistolets pulvérisateurs, peuvent être utilisés pour appliquer un revêtement protecteur ou une finition décorative sur des prototypes en plastique. Cela améliore non seulement l'apparence du prototype, mais offre également une certaine protection contre l'usure et les facteurs environnementaux.

Équipement de coulée

Dans certains cas, le moulage est utilisé pour créer des prototypes en plastique. Le moulage consiste à verser une matière plastique liquide dans un moule et à la laisser se solidifier. Par exemple, lors de la créationMoulage de bagues de montage de moteur en polyuréthane avec uréthane liquide et prototype de moule imprimé en 3D, un matériel de coulée spécifique est nécessaire.

Machines de coulée sous vide

Les machines de coulée sous vide sont utilisées pour créer des répliques en plastique de haute qualité à partir d'un moule principal. Ils éliminent les bulles d'air de la matière plastique liquide, garantissant une finition lisse et sans défauts. La machine crée un environnement sous vide qui aide le plastique liquide à remplir complètement la cavité du moule.

Mélangeurs de résine

Les mélangeurs de résine sont utilisés pour combiner avec précision les différents composants de la résine plastique liquide. Un mélange approprié est crucial pour garantir la réaction chimique correcte et les propriétés souhaitées de la pièce moulée finale.

En conclusion, la production de prototypes en plastique usinés de haute qualité nécessite une combinaison d'équipements de pointe, depuis les machines CNC et les imprimantes 3D jusqu'aux outils de coupe, instruments de mesure, équipements de finition et équipements de moulage. Chaque pièce d'équipement joue un rôle essentiel dans l'obtention de la forme, de l'ajustement et de la fonction souhaités du prototype.

Si vous êtes intéressé par nos services de prototypes en plastique usiné ou si vous avez des questions sur le processus de production, n'hésitez pas à nous contacter pour des discussions sur l'approvisionnement. Notre équipe d’experts est prête à vous aider à donner vie à vos idées de produits.

Références

• "Ingénierie et technologie de fabrication" par S. Kalpakjian et S. Rajagopal
• « Fondamentaux de la fabrication moderne : matériaux, processus et systèmes » par MP Groover