复模制作手板注意事项
复模制作手板是一种常见的手板制作方式,以下是详细的介绍:
一、手板制作概述
手板是指在短时间内通过各种加工手段制作的产品的实物模型,主要用于产品的外观设计验证、结构设计验证、功能测试等方面。在产品开发过程中,手板能够直观地展示产品的外观和部分功能,帮助设计师和企业及时发现问题并进行改进。
二、复模制作手板的流程
原型制作
快速成型技术制作原型:这是最常用的方法之一。例如采用3D打印技术中的熔融沉积成型(FDM),将ABS或PLA等热塑性材料通过逐层堆积的方式制作出产品的设计原型。这种方法速度快,对于形状复杂的手板原型制作有很好的效果。或者是使用光固化立体成型(SLA)技术,通过紫外线照射液态光敏树脂使其固化,能够制作出表面质量高、精度高的原型,精度可以达到±0.05mm – ±0.1mm,很适合一些对外观和尺寸精度要求较高的手板制作。
其他原型制作方法:除了3D打印,还可以通过CNC加工制作原型。对于一些结构相对简单、有高强度要求的手板原型,CNC加工可以精确地切割出产品的形状,并且可以选择多种材料,如铝合金、钢材等。不过CNC加工对于复杂曲面的加工效率较低,成本相对较高。
模具制作
选择模具材料:硅胶是复模制作手板常用的模具材料。它具有良好的柔韧性和复制性,能够准确地复制出原型的表面细节。硅胶模具可以承受一定的温度范围,一般适用于多种复模材料的浇注。同时,硅胶模具的使用寿命相对较长,在正确使用和维护的情况下,可以反复使用多次。
制作模具:首先要对原型进行适当的处理,如清洁、涂脱模剂等。然后将硅胶和固化剂按照一定的比例混合均匀,倒入放置原型的模具框中。在真空环境下,硅胶中的气泡会被抽出,确保硅胶能够紧密地包裹原型。经过一定的固化时间后,硅胶模具就制作完成了。
复模材料浇注
材料选择:根据手板的功能和性能要求选择合适的复模材料。例如,如果需要制作一个外观透明的手板,可以选择透明的树脂材料;如果需要有一定的弹性,可以选择软质聚氨酯。不饱和聚酯树脂价格相对较低,固化速度较快,是比较常见的选择之一;环氧树脂则具有更好的机械性能和化学稳定性。
浇注过程:将选定的复模材料按照配方要求混合好,然后缓慢地倒入硅胶模具中。在真空环境下,让材料充分填充模具的各个角落,排除气泡。可以通过振动模具等方式辅助材料填充,确保复模材料能够完全复制模具的形状。
固化和脱模
固化方式:不同的复模材料有不同的固化方式。对于树脂材料,可能是通过室温固化或者加热固化。例如,有些树脂在室温下需要几个小时到一天的时间才能完全固化,而加热固化可以缩短固化时间,但需要控制好温度和时间,以免影响产品的性能。
脱模操作:在固化完成后,将复模手板从模具中取出。脱模过程需要注意避免损坏产品和模具,一般要采用适当的脱模技巧,如轻轻敲击模具、使用脱模工具等。如果模具或产品有损坏,会影响后续的生产效率和产品质量。
三、复模制作手板的优点
精度较高:能够很好地复制原型的形状和表面细节,尺寸精度一般可以控制在±0.1mm – ±0.3mm左右,这使得手板能够准确地验证产品的外观设计和部分结构设计。
成本低:相比于一些传统的手板制作方法,如CNC加工多个手板或者制作复杂的注塑模具来生产手板,复模制作手板的成本较低。特别是对于小批量的手板制作(一般几十个以内),这种成本优势更加明显。
材料选择灵活:可以根据手板的不同用途选择合适的复模材料。如需要模拟产品的最终材质,可以选择与之相近的材料进行复模;如果只是用于外观验证,可以选择价格较低、易于加工的材料。
四、复模制作手板的局限性
生产效率受限:虽然比单纯的手工制作手板要快,但与大规模的工业化生产方式(如注塑成型生产线)相比,复模制作手板的效率仍然较低。因为每个手板的制作都需要经过一定的固化时间,而且一般是逐个制作,不太适合大批量生产。
材料性能不足:复模材料的性能与通过传统工程塑料注塑成型等工艺生产的产品相比,在某些方面可能存在差距。例如,复模产品的机械强度、耐热性、耐候性等可能无法达到最终产品的要求,这限制了其在一些对性能要求极高的应用场景中的使用。
模具寿命问题:硅胶或其他复模模具在使用一定次数后会出现磨损、变形等情况,导致产品质量下降,需要定期更换或修复模具,这也增加了生产成本和生产管理的复杂性。