3D печат за прототипи

Технологията за 3D печат прави функционални, красиви прототипи на продукти достъпни за всеки. Научете как да започнете сега.

Ако някога сте се опитвали да предложите страхотна идея за нов продукт или изобретение, знаете, че вашето страстно описание просто не е достатъчно. Подробна скица или видео е по-добре, но нищо не печели хората така, както прототип, който могат да държат в ръцете си.

Днес 3D принтирането е най-добрият начин за създаване на прототипи и модели на продукти и има защо. Той е по-бърз, по-евтин, по-точен и има по-добра презентационна стойност от „резбоването на пяна“, оформянето на глина или който и да е от ръчните процеси, използвани някога за създаване на ръчно изработени концептуални модели.

*^{Прототипи на продукти, 3D отпечатани на професионални 3D принтери (Източник: Stratasys)}*

Добрият прототип придава на вашия продукт повече привлекателност, която със сигурност ще впечатли вашия клиент, шеф или инвеститори. Плюс това, тъй като 3D печатът е толкова лесен и достъпен, вече няма извинение за използването на лента и лепило.

3D принтирането, независимо дали го правите сами или използвате услуга, ви позволява да представите идеята си на пазара по-бързо. В зависимост от вашия продукт можете да отпечатате работещ прототип за няколко часа, което ви позволява да тествате функционалност и естетически привлекателен вид, да препроектирате и да отпечатате нови итерации още същия ден.

Тук ще научите основното, което трябва да знаете, за да отпечатате 3D прототипите на вашите продукти, включително кои материали да изберете, дали има смисъл да закупите собствен 3D принтер (и кой) и как да изберете и използвате на- „поискайте услуги за 3D печат“, за да получите вашия прототип бързо отпечатан и доставен до вратата ви.

Прототипи за разработване на продукти

*^{Lush Cosmetics прототипиране нови продуктови дизайни с 3D печат на 3D принтери Formlabs (Източник: Formlabs)}*

Много преди да стигнете до момента на представяне на идеята си, вие тествате дали тя наистина ще функционира или не. На теория вашият продукт ще промени света. Първо, тестването му ще покаже къде се нуждае от още работа.

3D печатът ви позволява да създавате страхотно изглеждащи модели, но също така и напълно функционални, работещи прототипи, достатъчно силни за тестване при реални условия. Практическото тестване е основната стъпка в разкриването на проблемите, с които може да се сблъскате при производството на вашия продукт и в начина, по който клиентите ще го използват. Тестването и анализът в реалния живот ви помагат да пуснете по-добри продукти на пазара.

Много продуктови дизайнери отпечатват 3D прототипи на първоначалния дизайн в основна пластмаса, след което преминават към инженерни материали или дори 3D отпечатан метал за функционално тестване.

Нека да разгледаме някои примери.

^{3D принтери могат да отпечатват 3D подвижни механизми като една част, ускорявайки функционалното тестване (Източник: Zortrax)}

Пълен размер и функционалност

Black Diamond Equipment прави иновативна екипировка за катерене, ски и планина, известна с комфорт, издръжливост и производителност. Всички техни продукти преминават през строг процес на проектиране, тестване и итерация, преди да излязат на пазара.

Компанията използва 3D принтиране в работния си процес на проектиране от години, за да създаде прототипи или умалени модели в компанията. По-големите пълномащабни прототипи често бяха възлагани на фирма за прототипиране, тъй като стандартният размер на настолните 3D принтери беше твърде малък, докато не откриха Formlabs Form 3L – stereolithography (SLA) 3D принтер с обем на изграждане, който може да се справи с прототипиране в човешки мащаб на продукти като каски и лопата за алпинизъм, показани на снимката по-долу.

*^{Black Diamond изпробва своя дизайн на лопата като прототип в пълен размер 3D, отпечатан на Formlabs Form 3 (Източник: Formlabs)}*

Достъпни итерации

Предприемача Khalid Bou-Rabee предприе различен подход, за да провери дали новото му изобретение за домашна тренировка за вдигане на тежести наистина ще функционира.

„Компютърните симулации могат да бъдат много точни, но нищо не може да замени тестването в реалния свят. Имах нужда от прототипи“, каза той пред All3DP.

Първоначално младият предприемач мислеше, че ще поръча прототип от неръждаема стомана, но бързо промени решението си, когато му беше предложена цена от над 1000 долара за една метална част, обработена с ЦПУ. След това той се обърна към пазара за услуги за 3D печат, който предоставя незабавни оферти. Чрез това Bou-Rabee откри здрава като стомана полимерна алтернатива и намери партньор за 3D печат, който можеше да си позволи да произведе множество итерации, което му позволи да тества своя продукт и да го пусне на пазара в рамките на една година.

Функционалното тестване често означава създаване на прототип от същия материал, в който ще бъде произведен крайният продукт, като въглеродни влакна или неръждаема стомана. С възможността за бързо 3D отпечатване на части от неръждаема стомана както вътрешно, така и чрез услуги по заявка, дизайнерските екипи могат да произвеждат функционални прототипи за тестване, като например 3D отпечатаната алуминиева велосипедна рамка от Canyon на снимката по-долу.

*^{Инженери от компанията за велосипеди Canyon 3D отпечатаха рамка за велосипед от алуминий (Източник: BIKE Magazin )}*

В друг пример за метални 3D отпечатани прототипи, Shukla Medical произвежда хирургически инструменти, използвайки неръждаема стомана 17-4 PH на 3D принтер Markforged. Неръждаемата стомана е същият материал като много от крайните продукти. Тези прототипи на метални инструменти отиват в ръцете на хирурзите за оценка. „Хирургът може да си представи използването му в действителния разрез и може да ни каже дали го усеща по правилния начин в ръцете си“, казва Zack Sweitzer, мениджър за продуктово развитие на компанията. „Възможността да създаваме прототипи по-ефективно и да пускаме готовите продукти на пазара по-бързо ще ни държи в челните редици на индустрията.“

Материали за 3D печат за прототипи

*^{Прозрачна смола за прозрачни части (Източник: Nexa3D)}*

Материалите, в които можете да отпечатате 3D своя прототип, са практически неограничени, обхващащи меки силикони, метали, здрави пластмаси, проводима мед, устойчиво дърво и дори шоколад. Има хиляди налични материали за 3D печат и методи за 3D печат с множество материали наведнъж.

Ако не сте сигурни кои материали биха били най-добри за вашия прототип, ние от 3MG Bonev Ltd. ще ви помогнем и обясним различните материали, техните свойства и за какво най-често се използват. Свързахме няколко в списъка с материали по-долу.

Общи материали за 3D печат:

PLA Plastic
TPU (flexible/ гъвкав)
Stainless Steel / неръждаема стомана
Carbon Fiber / Въглеродни влакна
Flame Retardant Material / Материали забавящи горенето
Nylon / Полиамид

По-долу поставяме основите в бърза диаграма.

Висз	Материали	цена	3D технология за печат
Твърд	PLA	Евтини	FDM, SLA
Гъвкав	TPU, смола	Достъпни	FDM, SLS
Прозрачен	Смола	Достъпни	SLA
Издръжлив	Найлон, въглеродни влакна	Умерен	FDM, SLS
Устойчив	Рециклиран PETG, рециклиран PLA	Достъпни	FDM
Топлоустойчив	Огнеустойчив PLA	Достъпни	FDM, SLS
Мек на допир	TPU, гъвкава смола	Умерен	FDM, SLA
Цветен	Смола	скъпо	Полиструен, мастиленоструен

Видове 3D печат за създаване на прототипи

^{Този прототип на дизайн на бормашина, отпечатан с SLS технология от Formlabs, беше достатъчно силен, за да побере реални механични части и да извърши функционални тестове (Източник: Formlabs)}

Има повече от дузина видове 3D печат . Всички те се използват за бързо създаване на прототипи. Намирането на идеалното съвпадение за вашия продукт е въпрос на баланс между цена, скорост, материал, сложност на частта и дали искате да го отпечатате сами или да го възложите на студио за 3Д печат. Като цяло, най-използваната технология за прототипи в пластмасите е fused deposition modeling (FDM), защото е най-лесната и най-евтината.

Ако възложите вашия прототип на студио за 3Д печат, може да бъдете попитани как искате да бъде отпечатан. По-долу разглеждаме основите.

Трябва	Метод на 3D печат	цена
Бърз	FDM	Евтини
Икономичен	FDM	Евтини
Точен детайл	SLA, SLS	Достъпни
Метални части	FDM, SLM	Умерен
Множество части	SLA, SLS, MJF	Умерен

*^{FDM принтери от UltiMaker (Източник: UltiMaker)}*

Купете 3D принтер или възложете на студио за 3Д печат?

Създаване на вътрешни прототипи

Първоначалната цена на 3D принтер може да изглежда плашеща, но в зависимост от това колко прототипирате, машината може да се изплати само за няколко седмици или месеци, когато я сравните с това, което бихте похарчили за аутсорсинг или алтернативни производствени методи .

Има стотици страхотни марки 3D принтери. Можете да започнете 3D печат сами с машини практически веднага след изваждането им от кутията. Освен това една добра, основна машина може да струва само няколкостотин долара.

По-сложните машини, които ще печатат с по-издръжливи материали, започват от около $3000 и също могат да бъдат много лесни за използване, но изискват известна подготовка, която често се предоставя от вашия търговец на оборудване.

^{3D принтерите UltiMaker в лабораторията за прототипиране на L’Oréal помагат на компанията да реагира по-бързо на продуктовите тенденции (Източник: L’Oréal)}

Днес компании, които често създават прототипи, като например фирми за промишлен дизайн, имат 3D принтери в офиса като стандартно оборудване.

„По това време в продуктовия дизайн 3D принтирането се е превърнало в инструмент на търговията“, казва David Block, директор на Studio Redeye в Brooklyn, New York. „Ако нямате 3D принтер и сте в пространството за разработка на продукти, вие сте изостанали“, повтаря Jonathan Thai, съосновател и партньор на HatchDuo в San Francisco.

Но коя машина да купя?

3MG Bonev Ltd. e представител на високи класове 3D принтери от почти всички технологии. Така, че не се колебайте да ни потърсите за съвет, за закупуване, обучение, гаранционен и извън гаранционен сервиз.