3D Печать прототипа модели световой колонки: Пошаговое руководство

Если вы инженер по продукту или профессионал закупок, работающий над оптическими продуктами - например, светодиодные светильники, Медицинские эндоскопы, или отображать устройства - 3D Печать прототипа модели световой колонки это изменение игры. Световые направляющие столбцы нуждаются в точных структурах для эффективного проведения света, и 3D -печать позволяет быстро превратить конструкции в тестируемые прототипы, Сокращение времени разработки продукта 30-50% по сравнению с традиционными методами. Это руководство разбивает каждый этап процесса, С реальными случаями и данными, чтобы помочь вам избежать ошибок и получить высокопроизводительные прототипы.

1. Что такое прототип 3D-печатного направляющего столбца?

Первый, Давайте проясним основы: А Светлый направляющий столбец это компонент, который передает свет из источника (как светодиод) в целевую область, Использование принципов преломления, отражение, и рассеяние. Прототип этой части 3D-печати позволяет протестировать:

• Насколько хорошо свет проходит через дизайн (Эффективность легкой проводимости).
• Если свет равномерно распространяется по выходной поверхности (легкая однородность).
• Подходит ли прототип с другими частями (механическая совместимость).

В отличие от традиционного производства (НАПРИМЕР., Инъекционное формование), 3D Печать превосходна здесь, потому что она может создавать сложные внутренние световые пути - такие как крошечные канавки или призмы - которые трудно сделать с другими методами.

Почему это важно: Освещающая компания однажды использовала литье под давлением, чтобы сделать свой первый прототип обработки световой колонны. Потребовалось 4 недели и \(2,000 для формы. Переход на 3D -печать, Они получили прототип в 3 Дни для \)150- Установить их тест 5 Дизайн итерации за время, которое потребовалось для одного традиционного прототипа.

2. Пошаговый процесс для 3D-печати прототипа модели световой направляющей столбца

Процесс имеет 5 Ключевые этапы - решающий для получения прототипа, который работает для тестирования. Используйте таблицу на этапе 2.2 Чтобы выбрать правильные материалы и настройки.

2.1 Дизайн & Моделирование: Заложить основу для оптимального потока света

Этот этап - все о том, чтобы убедиться, что прототип хорошо проводит свет.. Следуйте этим шагам:

1. Выберите программное обеспечение для 3D -моделирования: Используйте такие инструменты, как SolidWorks, Канди, или UG - они позволяют вам разрабатывать точные внутренние структуры (НАПРИМЕР., светоотражающие канавки).
2. Включить оптические принципы:

• Делать Световая входная поверхность гладкий (Раствор 0.4-0.8 мкм) Чтобы позволить большему свету войти.
• Добавить небольшие призмы (0.5-1мм высотой) вдоль легкая проводящая путь отражать свет вперед (предотвращает потерю света).
• Дизайн легкая выходная поверхность Со слегка текстурированной отделкой (При необходимости) для даже распределения света.

3. Проверьте совместимость материала: Убедитесь, что ваш дизайн работает с 3D -печатным материалом, который вы будете использовать (НАПРИМЕР., Не делайте крошечные функции 0,1 мм, если ваш материал не может печатать детали меньше 0,2 мм).

Тематическое исследование: Фирма медицинского устройства разработала легкую направляющую колонку для эндоскопов, но забыла сгладить поверхность входа. Их первый прототип имел только эффективность легкой проводимости. 65%. После повторного разработки входного отверстия в РА 0.6 мкм, Эффективность прыгнула 88%.

2.2 Выбор материала & Приготовление печати

Не все 3D -печатные материалы работают для легких колонн - вам нужны те с высокой световой передачей и точностью. Вот разбивка лучших вариантов:

После выбора материала:

• Преобразовать свою 3D -модель в Формат STL или OBJ (3D Принтеры читают это).
• Нарежьте модель (разделить на слои) Использование программного обеспечения, такого как CURA, и генерировать G-код (Инструкции принтера).

2.3 3D Печать: Мониторинг на качество

Во время печати, Сосредоточьтесь на том, чтобы избежать проблем, которые разрушают производительность света:

• Смещение слоя: Проверьте первое 3-5 слои - если они выключены более 0,1 мм, Остановите и переоцените принтер. Смещенные слои вызывают утечки света.
• Пузырьки: Используйте машину для дегрессии смолы (для принтеров смолы) или сухой нить (Для принтеров FDM - см. Наше руководство по лечению влаги 3D -печати влаги) Чтобы предотвратить пузырьки. Пузырьки рассеивают свет, снижение эффективности.
• Неполное отверждение (Смоловые принтеры): Убедитесь, что ультрафиолетовый свет находится на правильной интенсивности (405NM для большинства смол) и вылечить каждый слой от 2-5 секунды. Закрашенные детали хрупкие и плохая передача света.

2.4 Пост-обработка: Повысить производительность & Эстетика

Пост-обработка не подлежит обсуждению для световых направляющих колонн-разоренные поверхности убивают легкую проводимость. Следуйте этим шагам:

1. Удалить опоры: Используйте плоскогубцы или инструмент удаления поддержки - будьте мягкими, чтобы не царапать прототип (царапины вызывают потерю света).
2. Шлифование & Полировка:

• Песок с наждачной бумагой с 400 зерна, Затем 800-гриб, для сглаживания поверхностей.
• Поличите с помощью микрофибры и пластиковой лаки (Для PLA/PETG) или лак смолы (Для фоторезистской смолы) Пока поверхность не светит.

3. Дополнительное покрытие: Добавить тонкое анти-рефлексивное покрытие (0.5-1мкм толщиной) к поверхностям входа/выхода - это может повысить передачу света 5-10%.

2.5 Функциональное тестирование & Оптимизация дизайна

Проверьте прототип, чтобы убедиться, что он соответствует вашим целям. Сосредоточьтесь на этих трех ключевых тестах:

1. Эффективность легкой проводимости: Используйте измеритель Lux для измерения ввода света (на входе) и вывод (в розетке). Стремиться к эффективности выше 80% Для большинства приложений.
2. Легкая однородность: Поместите прототип под источник света и используйте камеру (с приложением для измерителя света) Чтобы проверить, распространяется ли свет равномерно по всему розетку. Ищите темные пятна - они означают, что ваш дизайн нуждается в настройках (НАПРИМЕР., Добавление больше призмов).
3. Механическая долговечность: Для деталей, которые должны противостоять использованию (НАПРИМЕР., Наружное освещение), тестировать гибкость (Изгиб прототип 10-20 раз) и воздействие сопротивления (бросить его с 1 м на мягкую поверхность).

Для чаевого: Если эффективность низкая, Попробуйте настроить угол призмов в вашем дизайне (НАПРИМЕР., переодеться с 45 ° до 50 °). Клиент сделал это и увидел повышение эффективности 75% к 86%.

3. Технические преимущества & Проблемы прототипов с 3D-печатным руководством.

Понимание плюсов и минусов помогает вам лучше планировать:

3.1 Ключевые преимущества

• Быстрое прототипирование: Получить прототип в 1-3 дни (против. 2-4 недели для традиционных методов).
• Гибкость дизайна: Печатать сложные внутренние структуры (НАПРИМЕР., Спиральные легкие пути) эта литья инъекции не может сделать.
• Экономия стоимости: Нет дорогих форм - идеально для тестирования 5-10 дизайн итерации, не нарушая банк.

3.2 Общие проблемы

• Ограниченные варианты материала: Немногие материалы имеют как высокую световую передачу, так и долговечность (НАПРИМЕР., смола точна, но хрупкая).
• Нагрузка по постобработке: Полировка может занять 2-4 часы на прототип-затраты на время больших партий.
• Управление оптическим свойством: Трудно получить 100% Последовательная легкая однородность по нескольким прототипам (Незначительные вариации печати влияют на производительность).

4. Случаи промышленности

3D-печать световых направляющих прототипы столбца используются в трех основных полях:

1. Освещение: Компания с светодиодной лампочкой использовала 3D -печать, чтобы проверить светую направляющую колонку с изогнутым дизайном. Прототип позволил им подтвердить, что свет распространяется 30% более равномерно, чем их старый прямой дизайн-они теперь используют этот дизайн в своей бестселлевой лампочке.
2. Медицинские устройства: Команда, разрабатывающая 3D-напечатки Endoscopes. (5мм диаметр). Прототип идеально вписывается в эндоскоп и имел 92% Эффективность световой проводимости - критическая для четких изображений во время операции.
3. Дисплеи: Создатель смартфонов протестировал прототип светового направляющего столбца для подсветки экрана. Часть с 3D-печатью показала, что они могут уменьшить толщину экрана на 0,5 мм (Большая победа для тонких дизайнов).

Просмотр технологии Yigu на 3D -печать прототипа модели световой колонки

В Yigu Technology, Мы поддерживали 200+ клиенты в оптимизации 3D Печать прототипа модели световой колонки. Мы думаем, что самая большая болезненная точка - баланс точности и скорости - многие команды спеша печатаются, приводя к плохой оптической производительности. Наше решение: Пользовательские шаблоны нарезки для каждого материала (НАПРИМЕР., смола против. Петг) Эта предварительно установленная высота и скорость слоя. Это сокращает время печати 20% сохраняя точность при ± 0,03 мм. Мы также рекомендуем сочетать постобработку с нашей службой анти-рефлексивного покрытия, чтобы повысить эффективность света вплоть до 12%.

Часто задаваемые вопросы

1. Сколько времени требуется для 3D -печати прототипа световой колонны?

Это зависит от размера и материала: Небольшой прототип (10x5x20 мм) в смоле берет 4-6 часы. Более крупный (50x10x50 мм) В Петг берет 12-16 часы (в том числе после обработки).

2. Можно ли использоваться прототипы управляющих 3D-напечатанных направляющих в конечных продуктах?

Обычно нет - прототипы для тестирования. Но для продуктов с низким объемом (НАПРИМЕР., Пользовательские медицинские инструменты), Прототипы смол могут работать, если они проходят тесты на долговечность (У нас были клиенты, которые использовали их для 6+ месяцы).

3. Какова стоимость 3D-печатного прототипа обработки света?

Смоловые прототипы стоимость \(50-\)150 (малый до среднего размера). Прототипы PLA/PETG дешевле (20-\)80- С точки зрения материала стоит меньше, а время печати короче.