PCマテリアルガイドから機器のプロトタイプモデルの作成方法

計装業界の調達エンジニアと製品デザイナー向け, 高品質のプロトタイプを作成することは、開発コストを削減し、設計の実現可能性をテストするための鍵です. PC (ポリカーボネート) マテリアルは、楽器のプロトタイプの最大の選択肢として際立っています, その並外れた強さのおかげです, 透明性, 耐性耐性. この記事は全体を分類します PCマテリアルインストゥルメントプロトタイプ製造プロセス 実世界の例があります, データ, 一般的な課題を解決するための実用的なヒント.

1. 材料の選択: プロトタイプに適したベースを選択します

プロトタイプ作成の最初のステップは、製品の機能的および美的ニーズに合った素材を選ぶことです. PCプラスチックはゴールドスタンダードです, ただし、他のポリマーは特定の要件に使用される場合があります.

材料タイプ	キープロパティ	理想的なユースケース
PCプラスチック	耐衝撃性が高い (60KJ /), 透明性 (88% 光透過率), 耐熱性 (最大135°C)	医療機器が表示されます, 産業コントロールパネル
ABSプラスチック	良い剛性, 低コスト, ペイントしやすい	非透明な楽器ハウジング
PMMAプラスチック	Higher transparency (92% 光透過率) than PC	Optical instrument components
PUプラスチック	柔軟性, 耐摩耗性	Soft-touch instrument grips

本当のケース: A medical equipment manufacturer once chose PC plastic for a blood pressure monitor prototype. Its impact resistance prevented damage during drop tests (simulating hospital use), while its transparency allowed clear visibility of the LCD screen—critical for user safety.

2. データ収集: 基礎を精密に築きます

Accurate data ensures your prototype matches the original design. この段階には2つのコアステップがあります:

3D描画ファイルのインポート: 顧客は、詳細な3Dモデルを提供する必要があります (例えば。, ステップ, IGES files) またはCADデザイン. これらのファイルは、コンピューター支援の製造にインポートされます (カム) 機械加工パスを計画するソフトウェア. 例えば, センサープロトタイプチームは、0.5mmの小さな穴を含むSolidWorks 3Dファイルを提供しました。この詳細は、センサーワイヤの取り付けに重要でした.
石膏サンプルの生産: 物理的な石膏モデルは、形状を確認するために3Dファイルから作られています, 曲率, および寸法. このステップは、デザインの欠陥を早期にキャッチします. 熱メーターのプロトタイププロジェクトは、石膏サンプルに2°の曲率誤差を発見しました。, これは、CNC加工の前に修正されました 10 何時間も作り直します.

3. CNC加工: PCのプロトタイプを高い精度で形作ります

CNC (コンピューター数値制御) 加工は、PCプラスチックを機器のプロトタイプに変えるための最も信頼できる方法です. 精度と滑らかな表面を保証します.

重要なCNC加工手順:

プログラミング & 設定: エンジニアはGコードを書き、CNCマシンをガイドします. PCプラスチックシート (通常、厚さ2〜10mm) クランプされています, そして、機械はプログラムされたパスに沿って余分な材料を削除します.
マルチ軸の機械加工: 複雑な部品の場合 (例えば。, 湾曲した計器ケース), 5-軸CNCマシンが使用されます. それらは、再配置せずにPCマテリアルのすべての角度に到達することができます, 3軸機と比較して最大0.02mmの精度を改善する.

データのハイライト: の研究 50 機器のプロトタイププロジェクトでは、CNC加工により±0.05mmの平均寸法精度が達成されたことがわかりました。機器コンポーネントの業界の±0.1mm標準内で.

4. 治療後: 美学と耐久性の向上

生のCNCマシンPCパーツは、機器の基準を満たすために治療後のものが必要です.

deburring: サンドペーパー (400-800 グリット) または、超音波ツールがナイフマークとバリを削除します. これにより、内部コンポーネントに損傷を与える可能性のある鋭いエッジが防止されます (例えば。, 回路基板) アセンブリ中.
表面処理: 一般的なプロセスには含まれます:
絵画: アンチスクラッチペイント (例えば。, ポリウレタンベース) PCハウジングに適用されます. 温度コントローラーのプロトタイプは、これを使用して毎日の取り扱いによる摩耗に抵抗します.
シルクスクリーン印刷: インクは、ラベルのためにPCサーフェスに印刷されています (例えば。, 「パワーボタン」) またはロゴ. それはPCによく準拠しており、耐えることができます 500+ テストをこする.
電気めっき: 金属コーティング (例えば。, ニッケル) 導電率のためにPC部品に追加されます. これは、工業用品用のプロトタイプコネクタで使用されます.

5. アセンブリテスト: プロトタイプが意図したとおりに機能するようにします

アセンブリと機能テストに合格するまで、プロトタイプは準備ができていません.

2つの重要なテスト段階:

テストアセンブリ: すべての部品 (例えば。, PCケーシング, 内部回路) まとめられています. たとえば、エンジニアが部品がスムーズに適合するかどうかを確認します, PHメーターのプロトタイプには、かつて適切に閉じないPCの蓋がありました; CNC加工パスを調整すると、問題が修正されました.
機能テスト: このプロトタイプは、実現条件下でテストされます:

構造安定性: ドロップテスト (1.2コンクリートの高さ) ポータブル楽器用.
機械的特性: PC部品が50nの力を下回らないようにするための引張テスト (楽器のノブに共通).
環境シミュレーション: -20°Cから60°Cでテストして、極端な温度でPCのパフォーマンスを確認します.

6. パッケージング & 配送: プロトタイプを安全に配信します

安全な包装は、輸送中にPCのプロトタイプを保護します.

包装材料: PC部品は抗静止フォームに包まれています (静電的損傷を防ぐため) 仕切りを備えた波形の箱に入れられます.
納期: ほとんどのPC機器のプロトタイプは内に出荷されます 5-7 テストの営業日. 緊急プロジェクトのために (例えば。, 新製品の発売), 迅速な生産は、配送時間を削減できます 3 日.

Yigu TechnologyのPC機器プロトタイプに関する視点

Yiguテクノロジーで, サポートしました 200 PCプロトタイプ製造を備えた計装クライアント. PCマテリアルの強度と作業性のバランスにより、初期段階のテストではかけがえのないものになると考えています. 私たちのチームは、各プロトタイプが業界の基準を満たしていることを確認するために、5軸のCNC加工と厳格な治療後のチェックを使用しています. クライアント向け, これは、平均での設計検証がより高速であることを意味します, 当社のPCプロトタイプは、製品開発時間を短縮するのに役立ちます 20% 従来の方法と比較して.