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Quels matériaux sont utilisés dans le prototypage rapide?

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Écrit par

GloriaJS

Publié
Apr 17 2025
  • Prototypage rapide

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dans moderne manufacturing, Prototypage rapide , en tant que pont central entre la conception numérique et la fabrication physique, est allé bien au-delà du prototypage traditionnel. rapide Procureur est une technique de Data-V-7B79C893 ="> RAPOTOTY Avec des techniques de fabrication en couches telles que l'impression 3D et l'usinage CNC à Transformer rapidement les modèles virtuels en parties physiques ou prototypes . Signification du prototypage L'ensemble du processus de la validation du concept aux tests fonctionnels est réalisé grâce à l'innovation matérielle. moquerie rapide .

avec les perquisitions dans les composites de POLYMER, Metal MetallUl et les matériaux bioactifs, le prototypage rapide moderne peut répondre avec précision aux exigences du gradient de la validation à court terme à la production à petite échelle

Quels matériaux peuvent être utilisés pour le prototypage rapide?

Dans le domaine du prototypage rapide, Le choix des matériaux affecte directement les performances et l'efficacité de fabrication des prototypes. Les matériaux utilisés sont Commentés comme des données de données-V-7B79C893 = ""> Les matériaux utilisés sont également utilisés comme classifiés-spor suit:

1. Engineering Plastics

combinant la résistance, la ténacité et les avantages des coûts, le matériau convient à Rapid Verrification des structures mécaniques . Pour l'exemple:

2. Matériaux métalliques

Les prototypes de haute précision sont réalisés par l'usinage CNC ou Empression en métal 3D pour répondre aux besoins élevés de résistance :

3. résine photosensible

La résine liquide est formée par photopolymérisation et a une précision de surface élevée:

  • Résine standard: haute performance pour les bijoux et les prototypes de jouets.
  • Résine transparente: transparence de qualité optique pour la validation des lentilles et du boîtier transparent.
  • Résine flexible: similaire à l'élasticité du caoutchouc, utilisé pour tester les joints ou les prototypes de périphériques portables.

4. Composites Materials

combinant des matériaux de fibres et de matrice pour surmonter les limitations de performances d'un seul matériau:

5. Biomatériaux

Prototypage avec une haute précision conçue pour le champ médical:

6. Matériaux dégradables

Nouvelles options pilotées par les exigences environnementales:

  • PLA: certification de qualité alimentaire, prototypes de vaisselle jetables préférés.
  • pha: prototype temporaire de l'équipement d'exploration marine biodégradable dans l'océan.
  • pbat: compost plastique biodégradable, échantillonnage rapide des boîtes d'emballage.

Matériaux utilisés dans le prototypage rapide

Quelles méthodes sont utilisées dans le prototypage rapide?

Dans le domaine du prototypage rapide, les méthodes communes peuvent être classées dans les catégories suivantes, chacune peut être efficacement itérée et validée par :

1. Data-TranslateID = "06C09D032DE5C71CAD9BA3A8E42208E3" Data-Pos = "3" Data-Len = "36" DATA-V-7B79C893 = ""> Fabrication additive (3D)

2. Soufflement (CNC-V-7B79C893 = ""> 2. Soubstrus usinage)

CNC

Data-TranslateID = "0919075EEE9ECCC6B021B6EA33E01E55" Data-Pos = "0" Data-Len = "15" Data-V-7B79C893 = "">

  • Principe: La rotation de la pièce est le mouvement principal, l'outil de coupe le long de l'alimentation droite, formant une surface rotative.
  • Caractéristiques: haute précision, efficacité de coupe continue, mais uniquement pour les pièces symétriques rotationnelles .
  • Rotation
  • Scénarios applicables: traitement des pièces d'essieu, de manches et cylindriques / coniques.

Class = "Phrase" Data-TranslateID = "0919075EEE9ECCC6B021B6EA33E01E55" Data-Pos = "0" Data-Len = "15" Data-V-7B79C893 = ""> Milling

  • principe: la rotation des outils est le mouvement principal, la pièce linéaire / courbe, le contour de coupe est complexe.
  • Caractéristiques: Adaptable à la coupe multi-billes, peut traiter une structure plate, courbe et irrégulière.
  • Scénarios applicables: Traitement des pièces non rotatives comme la matrice, le plan et la turbine.

3. Data-TranslateID = "1042B1FDE72B43165E3D18D987318A4A" Data-Pos = "3" Data-Len = "13" DATA-V-7B79C893 = ""> Coutive laser

  • Les composants plats peuvent être rapidement créés en coupe en plastique, en bois ou en métal mince avec des faisceaux laser à haute énergie, couramment utilisés pour assembler prototypes.
  • Scénarios d'application: vérification de la conception graphique, assemblage de shell, affichage du prototype.

Quelle est la différence entre le prototypage rapide et l'usinage CNC?

Voici une comparaison des différences de base entre le prototypage rapide et l'usinage CNC:

Méthode d'application principe de travail caractéristique
fdm (modélisation de dépôt fusionné) La fonte chaude est extrudée et empilée. faible coût, facile à utiliser, adapté à l'ABS, à l'APL et à d'autres plastiques.
sla (stéréolithographie légère) La résine liquide de durcissement UV est superposée. Surface lisse et haute précision (± 0,1 mm) pour les structures complexes.
SLS (frittage laser sélectif) frittage au laser des matériaux de poudre (nylon, poudre métallique). Aucune structure de support, haute résistance, adaptée aux tests fonctionnels.
DLP (traitement de la lumière numérique) Résine de durcissement en couches de projecteur numérique. La vitesse de moulure est rapide et la précision est comparable à SLA.

La différence entre le prototypage rapide et l'usinage CNC

Quels facteurs affectent la précision des modèles de prototypage?

La précision du modèle de prototypage est influencée par les facteurs clés suivants tout au long du processus de conception et de fabrication:

1. Degré de normalisation des documents de conception

La précision du modèle prototype dépend principalement de la précision des données d'entrée. La société JS prend en charge les clients pour fournir des documents de CAO ou des dessins dans des formats standard tels que Step et IGE. Data-Len = "183" DATA-V-7B79C893 = ""> L'attention doit être accordée aux détails des données dans tous les aspects du document de conception, car les données inexactes peuvent conduire directement à une précision initiale inadéquate du modèle de prototypage.

2. Caractéristiques du matériau et adaptabilité de sélection

Les propriétés physiques de différents matériaux ont une grande influence sur la précision de l'usinage. JS Company a optimisé des options de matériaux pour le modèle prototypé , réduisant l'écart de précision dû aux caractéristiques des matériaux.

3. Processus de fabrication et précision de l'équipement

La sélection de processus détermine directement le niveau de tolérance du modèle prototype. js adopte la société de données cn-7b79c893 = "> JS Adopte la société de données cn-7b79c893 ="> JS Adopte la société de données HAUT-PRÉSIONCE CNC CNCA Tolérances ± 0,005 mm, combinée à la technologie de couplage multi-axe , qui peut être adaptée aux surfaces complexes et aux caractéristiques plus petites. en ajoutant doit également être payé à 3dd-7b79c893 = "> en ADTENTION devrait également être payé à 3dd-7b79c893 ="> en ADTENTION DOSI Impression et autres réglages d'épaisseur de la couche de fabrication additive.

4. Niveau de contrôle des technologies de retraitement

Une fois le modèle prototype terminé, il doit être poli et électroplé. JS SOCEAUX qui n'indiquent pas les data-V-79C893 ="> JS SOCEAUX Q Erreurs à travers des systèmes de contrôle de la qualité rigoureux tels que les inspections tridimensionnelles et les tests de rugosité de surface.

Pourquoi choisir des matériaux de peek pour les équipements médicaux?

1. biocompatibilité et sécurité

Peek est ISO 10993 Test de cytotoxicité et FDA certifiés, et pour éviter le risque de rejet immunitaire.

2. Par correspondance Propriétés mécaniques aux besoins humains

In orthopedic prototyping, PEEK (3.6 GPa) has an elastic modulus close to human bone (1-20 GPa) qui réduit le blindage de stress et prolonge la durée de vie de l'implant.

3. haute résistance à la température et chimique

Prototypés de chirurgie ° C), où le coup d'œil maintient une taille stable et résiste à la corrosion par des désinfectants tels que l'alcool et le peroxyde d'hydrogène.

4.Capacité pour implémenter des structures complexes

En utilisant l'impression 3D, PEEK peut être utilisé pour Fabrication STRUCTURES ONE croissance cellulaire et réduire l'utilisation des matériaux pour atteindre la légèreté.

5. Coût et efficacité de calcul

Par rapport aux alliages de titane, PEEK réduit les coûts de traitement de 30% -50%, raccourcit les prototypages de prototypage à petite échelle.

Mélier utilise le matériel PEEK

Quelles sont les exigences particulières des matériaux prototypes de l'industrie militaire?

1. Data-TranslateID = "1D9A488CE7D618962AC162D91FF1183D" Data-Pos = "3" Data-Len = "34" DATA-V-7B79C893 = ""> Adaptation environnementale extrême

Comparaison des dimensions Prototypage rapide CNC Masining
Principes de fabrication Sur la base de la fabrication en couches (par exemple SLA, SLS, etc.), les matériaux sont empilés et moulés. Sur la base de coupe soustractive, utilisez des outils de coupe pour éliminer l'excès de matières premières.
Applicabilité du matériau Soutenez plusieurs matériaux (plastiques, résine photosensible, poudre métallique, etc.) pour les prototypes rapides. Le grand nombre sont les métaux (aluminium, acier) et les plastiques durs (ABS, PC).
Précision et qualité de surface Précision ± 0,1-0,5 mm, surface poreuse / rugueuse, post-traitement requis. La précision est à moins de ± 0,02 mm, la douceur de surface élevée et peut être utilisée directement pour les tests fonctionnels.
rentable Faible coût de la production de petits lots (pas de frais de moisissure), adapté à une itération rapide. Le coût unitaire est relativement élevé et adapté à la production de lots moyens.
Scénarios d'application Validation du concept précoce (par exemple les prototypes de voitures), Prototypes structurels complexes (par exemple les grilles creuses) . Tests fonctionnels (tels que les cadres téléphoniques) et la préparation de la production de masse de composants de précision.

2. Excellentes performances mécaniques

Haute intensité / Lightweight: La structure du corps de missile nécessite l'utilisation de composites renforcés en fibre de carbone (cinq fois la résistance spécifique de l'acier), comme le Composants de fuselage J-20 .

Shock and fatigue resistance: La cartouche est en alliage de tungstène (densité (densité 19,3 g / cm³) à avec le souffle, et Landing d'avion a été en acier à ultra-haute résistance (résistance à la traction ≥1500 MPa).

Creep-resistance and abrasion resistance: Les traces de chars ont été recouvertes de sidérurgés en acier de manganèse (Working Hardness Index ≥0.3) et MISSILS Rails a été coatené avec Tungst carbure (coefficient de frottement ≤0,1).

3. Sécurité, confidentialité et contre-surveillance

Chlindage électromagnétique: Le revêtement de jets de chasseur furtif inhibe les matériaux d'absorption de ferrite radar radar (perte de réflexion ≥20 dB).

Caractéristiques non tracables: Les alliages spéciaux ajoutent des éléments de terres rares, telles que le gadolinium et le dysprosium, pour supprimer les empreintes digitales de matériaux par microstructure.

Counterfeiting label: La cartouche utilise le code QR microengravant laser intégré à des particules nanomagnétiques pour le suivi du cycle de vie complet.

Quels sont les matériaux prototypes biodégradables respectueux de l'environnement?

matériel prototype biodégradable respectueux de l'environnement

Exigences de performance Scénarios spécifiques Matériaux typiques
résistance à la chaleur (800 ° C +) Buse de moteur de missile, Couche de protection thermique du vaisseau spatial . "> " Composites de matrice en alliage et en céramique. (cmc).
Résistance à basse température (-196 ° C) Équipement polaire, réservoirs de stockage de carburant à hydrogène liquide. ALLIAGE D'ALUMINUM (7075-T73), peek.
Résistance aux rayonnements Sous-marins nucléaires, Space sondes . ALLIAGE MOLYBDENUM, Polyéthylène (HDPE).
Résistance à la corrosion (Salt Spray / Acid Alkali) Propeller du navire, coque résistante à la mine. en acier inoxydable 316L, titane Ti-6 al-4V.

Les techniciens et les applications de clés

1. PLA Prototypage rapide:

  • Paramètres d'impression: épaisseur de la couche 0,1 mm, densité de remplissage -40% pour éviter la déformation due au rétrécissement.
  • Post-traitement: Afin d'éliminer le stress interne et d'améliorer la stabilité dimensionnelle du modèle prototypé, il a été soumis à un traitement thermique (cuisson à 60 ° C pendant 2 heures).

2. Adapting public pha aux conditions médicales:

3. Data-TranslateID = "B44B214665394C58913F272FA88C19C6" Data-Pos = "3" Data-Len = "42" DATA-V-7B79C893 = ""> Limitations de la fibre naturelle renforcement

Hygroscopicity: Bamboo Fibre peut absorber jusqu'à 15% d'eau dans des environnements à haute humidité et nécessiter une modération de surface rapide pour répondre à la précédent pour répondre à la prévision de la surface pour répondre à la prévision de la surface pour répondre à la prévision de la surface pour répondre à la prévision de la surface pour répondre à la prévision de la surface pour répondre à un prévisionne Composants de prototypage.

4.C CONDITIONS DE DÉFORMATION OPOST

Standards de compostage industriel: une dégradation est requise à des températures de 58 degrés Celsius et de l'humidité sur 80%. Composting net 30-50% EFFET conditions industrielles.

Quelles sont les raisons courantes des défaillances rapides du prototypage?

lié ​​à la substance

1. Extrait de réduction: Après refroidissement, le volume du matériau se rétrécit en plus de 0,5 mm, résultant dans la déformation prototype et le désinteronnement des trou composants.

2.Excessive moisture absorption: Materials such as PLA and nylon easily absorb moisture from the air, resulting in a 30% reduction in strength, resulting in flaking or surface cracks between layers and undermining the structural integrity of rapid pièces de prototypage.

3. Compatibilité des matériaux de la porte: href = "https://jsrpm.com/surface-finishing"> Détérioration de la qualité de surface .

4. DIFFÉRENCES DANS LE COEFFICATION D'EXPANSION THERMALE: Tolérance, augmentant le coût de la correction ultérieure.

5. Adaptation aux performances de la matériaux: Si le matériau du prototype sélectionné n'est pas suffisamment solide ou une gorge élevée.

Erreur de réglage du processus

type de matériel Matériel typique Fonctionnalités de base Convient à la technologie de prototypage rapide
Plastics biobased PLA (acide polylactique) Synthèse complète (180 jours), non toxique et facile à traiter ( FDM Impression Température 190-220 ° C). FDM, Sla.
PHA (PolyhydroxyalKanoates) L'océan est biodégradable, résistant à la chaleur (point de fusion 180 ° C) et extrêmement biocompatible. SLS, moulage par injection.
Boost de fibre naturelle BAMBOO FIBER BOOST PLA Par rapport à Pure PLA, il est 50% plus fort, un Resource renouvelable , et a un taux de dégradation gérable (ajusté pour l'ajout d'amitié). . CNC Machinage, Printing 3D.
La fibre de chanvre augmente PBAT Haute ténacité 80% Résissence d'impact augmenter), résistance acide-base, adaptée aux structures complexes. Moulage de compression et procédé de laminage.
Matériaux biodégradables synthétiques PBAT (Acide polyadipique / Butanediol Terephtalate) Le cycle de dégradation du compost ≤ 90 jours, mélangé à PLA, peut améliorer les propriétés mécaniques. Moulage de soufflage, thermoformage.
PBS (Succinate en polybutylène) Résistance à haute température (point de fusion 110 ° C), excellente résistance au fluage, adaptée aux membres porteurs. moulage par injection , moulage d'extrusion.

JS a pris des mesures pertinentes dans ce présent respect:

  • Vérification du matériau: Test de taux de rétrécissement des matériaux avant l'impression (retrait recommandé <0,5%).
  • Parameter optimization: Optimal layer thickness (recommended 0.05-0.15 mm) and temperature window determined by test printing.
  • Model Inspection: Non-manifold geometry and thin wall structures were detected using CAD software (recommended minimum wall thickness ≥0.8mm).
  • Environmental control: stable workshop temperature and humidity (25±2°C / 40-60% RH).
  • Post-treatment specification: Develop standardized scaffold removal and cleaning processes (e.g. ultrasonic cleaning time ≤5 minutes).

Comment la société JS assure-t-elle la stabilité de la taille du prototype?

1.Accurate machining technology: Advanced CNC machine tools are used to achieve ±0.005mm of ultra-precision tolerance control, ensuring that every component strictly complies with design specifications.

2.Materials Science Management: Provides more than 50 metals, plastics and composites and optimizes processes based on material material properties (e.g. thermal expansion coefficient) to reduce deformation during processing.

3.Digital quality control: Through CAD document pre-review and 3D inspection equipment, to monitor the product size accuracy throughout the process, and timely correct possible deviations.

4.Environmental and process standardization: Maintain stable workshop humidity, implement uniform process parameters, and reduce the influence of environmental factors on material stability.

5.Experience-driven process optimization: A team of engineers with 20 years of experience, more than 30 technical training sessions per year, continuous improvement of process solutions, and increased consistency in repeat production.

Résumé

In the field of rapid prototyping, the boundary of material selection is constantly being reshaped, which drives the evolution of prototyping model from simple form verification to functional and intelligent. From its early reliance on a single engineering plastic to now covering metals, ceramics, biobased materials materials and smart composites, 3D printing has given prototypes properties closer to the end product through material innovation.

With continuous breakthroughs in materials science, future prototype models will overcome traditional performance limitations, achieve more complex structural validation and functional testing in aerospace, consumer electronics, and bioengineering, and further cement the status of rapid prototyping technology as a core tool for product development.

Avertissement

Le contenu de cette page est à des fins informationnelles uniquement. JS Series Aucune représentation ou garantie de tout type, express ou implicite, ne sont faites quant à l'exactitude, à la complétude ou à la validité des informations. Il ne faut pas déduire que les paramètres de performance, les tolérances géométriques, les caractéristiques de conception spécifiques, la qualité du matériau et le type ou le travail que le fournisseur ou le fabricant tiers fournira via le réseau Jusheng. Ceci est la responsabilité de l'acheteur Demandez un devis pour les pièces pour déterminer les exigences spécifiques de ces parties.

JS Team

js est une entreprise de la tête de l'industrie Focus sur des solutions de fabrication personnalisées. Avec plus de 20 ans d'expérience en desservant plus de 5 000 clients, nous nous concentrons sur la haute précision CNC Machining , Fabrication en tôle , 3D Printing , Moulage d'injection , metal starming, et autrement One-stop Services.
Notre usine est équipée de plus de 100 centres d'usinage à 5 axes à la pointe de la technologie et est certifié ISO 9001: 2015. Nous fournissons des solutions de fabrication rapides, efficaces et de haute qualité aux clients dans plus de 150 pays à travers le monde. Qu'il s'agisse de production à faible volume ou de personnalisation de masse, nous pouvons répondre à vos besoins avec la livraison la plus rapide dans les 24 heures. Choisissez JS Technology Cela signifie choisir l'efficacité, la qualité et le professionnalisme.
Pour en savoir plus, veuillez visiter notre site Web: jsrpm.com

FAQS

1.Can rapid prototyping materials be reused? ​

Some plastics,such as PLA, can be recycled, but their performance deteriorates. metal powders can be reused, while photosensitive resins are often not.

2.Will rapid prototyping materials be affected by temperature? ​

Yes, temperature has a big impact on material properties. ABS, for example, deforms at high temperatures, PLA becomes brittle at low temperatures, nylon loses strength when it moisture absorption, and photosensitive resin soften at high temperatures. In order to avoid warping and cracking, the temperature difference between printing and reprocessing needs to be controlled.

3.Does multi-color printing require switching materials or technology?

Multi color printing can be achieved by converting materials (such as multicolor lines) or technologies (such as multi nozzle FDM). The former requires manual replacement of materials, while the latter automatically blends colors to reduce manual intervention.

4.What are the characteristics of nylon material in rapid prototyping?

Nylon material is wearable, flexible and lightweight. It is suitable for dynamic situations such as gears and moving parts. However, it deforms easily when it absorbs moisture and requires control of ambient humidity.

Resources

Rapid prototyping

Polyether ether ketone

High-performance plastics

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GloriaJS

Expert en prototypage rapide et fabrication rapide

Spécialiser dans l'usinage CNC, l'impression 3D, la coulée d'uréthane, l'outillage rapide, le moulage par injection, la coulée de métal, la tôle et l'extrusion.

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    Classification des raisons Manifestations en béton influencer les résultats
    Épaisseur de couche incorrecte Épaisseur de couche excessive (> 0,2 mm). Excès de rugosité de surface (RA> 6,3 μm).
    Erreurs de paramètres de température une température d'impression basse (si le PLA est inférieur à 190 ° C). Le matériau ne peut pas être lié et la liaison entre les couches est insuffisante.
    Manque de structures de support Structure de suspension sans support ajouté. Cave inférieur, void intérieur.
    scanning trop rapide SLA Laser Scan Speed> 8m / s. Diminution de la précision du moulage (± 0,1 mm d'erreur).