Para engenheiros de compras e designers de produtos na indústria de instrumentação, Criar protótipos de alta qualidade é essencial para reduzir os custos de desenvolvimento e testar a viabilidade do design. PC (Policarbonato) O material se destaca como a melhor opção para protótipos de instrumentos, Graças à sua força excepcional, transparência, e resistência ao impacto. Este artigo decompõe todo o Processo de fabricação de protótipo de instrumento de material para PC com exemplos do mundo real, dados, e dicas práticas para resolver desafios comuns.
1. Seleção de material: Escolhendo a base certa para o seu protótipo
O primeiro passo na fabricação de protótipos é escolher materiais que correspondam às necessidades funcionais e estéticas do seu produto. PC Plástico é o padrão -ouro, Mas outros polímeros podem ser usados para requisitos específicos.
| Tipo de material | Propriedades -chave | Casos de uso ideais |
| PC Plástico | Resistência ao alto impacto (60KJ /), transparência (88% Transmitância de luz), Resistência ao calor (até 135 ° C.) | Dispositivos médicos exibem, painéis de controle industrial |
| Plástico ABS | Boa rigidez, baixo custo, fácil de pintar | Altas de instrumentos não transparentes |
| PLÁSTICO PMMA | Maior transparência (92% Transmitância de luz) do que PC | Componentes do instrumento óptico |
| Plástico PU | Flexibilidade, resistência ao desgaste | Grips de instrumentos de toque suave |
Caso real: Um fabricante de equipamentos médicos uma vez escolheu o PC Plástico para um protótipo de monitor de pressão arterial. Sua resistência ao impacto impediu os danos durante os testes de queda (Simulação de uso hospitalar), Embora sua transparência tenha permitido uma visibilidade clara da tela LCD - crítica para a segurança do usuário.
2. Coleta de dados: Deitando a base para a precisão
Os dados precisos garantem que seu protótipo corresponda ao design original. Este estágio tem duas etapas principais:
- 3D Importação de arquivos de desenho: Os clientes devem fornecer modelos 3D detalhados (Por exemplo, ETAPA, Arquivos IGEs) ou designs CAD. Esses arquivos são importados para a fabricação auxiliada por computador (Cam) software para planejar caminhos de usinagem. Por exemplo, Uma equipe de protótipo de sensor forneceu um arquivo 3D do SolidWorks que incluía pequenos orifícios de 0,5 mm - esse detalhe foi crítico para a instalação do fio do sensor.
- Produção de amostra de gesso: Um modelo físico de gesso é feito do arquivo 3D para confirmar a forma, curvatura, e dimensões. Esta etapa pega falhas de design cedo. Um projeto de protótipo do medidor térmico já encontrou um erro de curvatura de 2 ° na amostra de gesso, que foi consertado antes da usinagem do CNC - salvando 10 horas de retrabalho.
3. Usinagem CNC: Moldar o protótipo do PC com alta precisão
CNC (Controle numérico do computador) A usinagem é o método mais confiável para transformar PC plástico em protótipos de instrumentos. Garante precisão e superfícies suaves.
Passos de usinagem CNC -chave:
- Programação & Configurar: Os engenheiros escrevem o código G para orientar a máquina CNC. A folha de plástico para PC (Geralmente de 2 a 10 mm de espessura) está preso, e a máquina remove o excesso de material ao longo do caminho programado.
- Usinagem com vários eixos: Para peças complexas (Por exemplo, Cascas de instrumentos curvos), 5-As máquinas CNC do eixo são usadas. Eles podem atingir todos os ângulos do material do PC sem reposicionar, Melhorando a precisão em até 0,02 mm em comparação com máquinas de 3 eixos.
Destaque de dados: Um estudo de 50 Projetos de protótipo de instrumentação descobriram que a usinagem CNC alcançou uma precisão dimensional média de ± 0,05 mm - bem no padrão ± 0,1 mm do setor para componentes do instrumento.
4. Pós-tratamento: Melhorar a estética e durabilidade
As peças de PC de CNC em CNC precisam pós-tratamento para atender aos padrões do instrumento.
- Deburrendo: Lixa (400-800 Grit) ou ferramentas ultrassônicas removem marcas de faca e rebarbas. Isso evita bordas nítidas que possam danificar componentes internos (Por exemplo, placas de circuito) durante a montagem.
- Tratamento de superfície: Os processos comuns incluem:
- Pintura: Tinta anti-arranhão (Por exemplo, à base de poliuretano) é aplicado a caixas de PC. Um protótipo de controlador de temperatura usado isso para resistir ao desgaste do manuseio diário.
- Impressão de seda: A tinta é impressa em superfícies de PC para etiquetas (Por exemplo, “Botão liga / desliga”) ou logotipos. Adere bem ao PC e pode suportar 500+ Testes de esfregar.
- Eletroplatação: Revestimentos de metal (Por exemplo, níquel) são adicionados às partes do PC para condutividade. This is used in prototype connectors for industrial instruments.
5. Teste de montagem: Ensuring the Prototype Works as Intended
No prototype is ready until it passes assembly and functional tests.
Duas etapas críticas de teste:
- Montagem de teste: Todas as partes (Por exemplo, PC Casing, internal circuits) are put together. Engineers check if parts fit smoothly—for example, a pH meter prototype once had a PC lid that didn’t close properly; adjusting the CNC machining path fixed the issue.
- Teste funcional: The prototype is tested under real-use conditions:
- Estabilidade estrutural: Drop tests (1.2m Altura no concreto) para instrumentos portáteis.
- Propriedades mecânicas: Testes de tração para garantir que as partes do PC não quebrem abaixo de 50N de força (comum para botões de instrumento).
- Simulação ambiental: Testes a -20 ° C a 60 ° C para verificar o desempenho do PC em temperaturas extremas.
6. Embalagem & Envio: Entregando o protótipo com segurança
A embalagem segura protege o protótipo do PC durante o trânsito.
- Materiais de embalagem: Peças de PC são embrulhadas em espuma antiestática (Para evitar danos eletrostáticos) e colocado em caixas onduladas com divisórias.
- Prazo de entrega: A maioria dos protótipos de instrumentos de PC são enviados para dentro 5-7 dias úteis de teste. Para projetos urgentes (Por exemplo, Novos lançamentos de produtos), A produção expedida pode reduzir o tempo de entrega para 3 dias.
Perspectiva da tecnologia YIGU sobre protótipos de instrumentos para PC
Na tecnologia Yigu, Nós apoiamos 200 Clientes de instrumentação com fabricação de protótipo de PC. Acreditamos. Nossa equipe usa a usinagem CNC de 5 eixos e verificações estritas pós-tratamento para garantir que cada protótipo atenda aos padrões do setor. Para clientes, Isso significa validação de design mais rápida - em média, Nossos protótipos de PC ajudam a reduzir o tempo de desenvolvimento do produto por 20% comparado aos métodos tradicionais.
Perguntas frequentes
- Q: Por que o PC plástico é melhor do que os abdominais para protótipos de instrumentos?
UM: PC tem maior resistência ao impacto e resistência ao calor do que o ABS, o que é crítico para instrumentos usados em ambientes agressivos (Por exemplo, fábricas, hospitais). Ele também oferece melhor transparência para instrumentos baseados em exibição.
- Q: Quanto tempo leva para fazer um protótipo de instrumento para PC?
UM: Tipicamente 5-7 dias úteis, incluindo seleção de material, Usinagem CNC, e teste. Projetos urgentes podem ser concluídos em 3 dias com produção expedida.
- Q: Os protótipos de PC podem ser usados para produção de pequenos lotes (10-50 unidades)?
UM: Sim. Os protótipos de PC usinados por CNC são econômicos para pequenos lotes, Como eles não precisam de moldes caros (Ao contrário da moldagem por injeção, que é apenas econômico para 1000+ unidades).
