試作 vs 量産金型：市場投入を加速する鍵

革新的な 製品 が 発売 に 準備 し て いる と 想像 し て ください.しかし 製造 模具 の 高額 な 費用 と 長い 製造 期間 が あなた を 躊躇 さ せる の です.プラスチック 部品 を 生産 する ため に 設計 が 完全 に 完成 する まで 待つ 必要 が ある の です か.?答えはノーです 3Dプリンターと同様に プロトタイプ注射鋳造は 製品の開発を加速し 失敗リスクを軽減し 設計の繰り返しを加速していますこの記事では,プロトタイプと生産の注射鋳造の違いを調査し,製品開発の重要な段階で情報に基づいた決定をするのに役立ちます.

生産注射鋳造は,同一部品の大規模生産に適した高効率のプラスチック部品製造プロセスです.プラスチック 材料 を 溶け た 状態 に し て 温め,閉ざ し た 模具 に 挿入 する模具の形状が最終製品の形状を決定する.冷却と固化後,模具が開き,完成した部品は排出されます.

製品設計が徹底的に検証され,安定していると判断された場合,生産型は通常,超硬硬硬鋼で作られます.この耐久性のある金属は,繰り返し加熱,冷却,インジェクション数十万回,あるいは数百万回まで 耐えるようにする.

硬金属は加工が困難で,道具の損傷を避けるために材料をゆっくりと除去する必要があります.その結果,生産型は製造に時間がかかります.部品の幾何学によって大きくて複雑な部品は加工時間が長くなる.さらに,小さな切削ツールを必要とする細工は,リードタイムをさらに延長します.

製造模具は非常に複雑である.プラスチック部品の特定の特徴 (下切断や側穴など) を達成するために,模具にはスライダーや噴射ピンなどの横部メカニズムが組み込まれている.複雑さを増やします特に多孔型には

製造模具の主な目標は,プラスチック部品単位コストを最小限に抑えることです.原材料のプラスチックは総コストにほとんど貢献していませんが,サイクル時間は主なコストドライバーです.模具を閉めることも含まれます生産型は,サイクル時間と部品コストを削減するために,しばしば多孔型設計 (例えば2,4,8,16,各段階を加速させるための統合暖房/冷却システム例えば,単空洞型模具は1分間に1つの部品を1分あたり2ドルで作る場合,各部品のコストは2ドルです. 4空洞型模具はこれを0.50ドルに減らします.

プロトタイプ注射鋳造は生産鋳造と同じプラスチックを使用しますが,模具構造と穴数によって異なります.設計検証,構造試験,市場試験でさえ理想的です.量産にコミットする前に改良を許可する追加的な利点は以下の通りです.

• 迅速な配達生産型よりも数週間でプロトタイプ模具や部品を完成させることができます.
• 低量の生産に対して費用対効果:模具のコストが低くなると 試作品は小批量や複数のデザインの試験に最適になります
• 生産級部品:同じ材料とプロセスを用いて 試作品が最終製品の機能性をテストします
• 初期の設計検証:エンジニアは部品を早期にテストし 調整し 遅い段階でエラーを減らすことができます
• 材料と仕上げの柔軟性:プロトタイプ型は耐久性が低いにもかかわらず,様々な樹脂や表面処理をサポートします.
• 生産への過渡がスムーズプロトタイプ模具は 生産模具が開発される間に ギャップを埋めることができます
• スピード・ツール:アルミニウムや柔らかい鋼で作られる試作型は 速度と手頃な価格のために よりシンプルなデザインを使用します
• 制限:プロトタイプ模具は生産模具と比較して寿命が短く 機能の複雑性が低い.

アルミニウムや銅から CNC加工された模具で 柔らかく 機械化が速く 安く 耐久性が不高ですがこれらの金属は 寸法精度 (幾何学によって) を犠牲にせずに 何万ものパーツを生産することができます.

プロトタイプ模具は,通常,単空洞設計を使用して,幾何学調整を容易にする.変更には"添加" (模具から金属を取り除く) または"引く" (模具に金属を加える) 材料が含まれます..柔らかい 金属 は 変更 を 単純 に する.スロット を 切っ て,プラグ を 挿入 し,新しい 幾何学 を 加工 する.硬化 し た 鉄 型 型 は",減法"の 変更 を する ため に 溶接 を 必要 と する.

プロトタイプ模具は,非標準的な機能のための自動化メカニズムを避けます.代わりに,手動にロードされたコアまたは挿入物がこれらの機能を作成し,部品と共に噴出し,手動で取り除く必要があります.この より シンプル な 設計 は,模具 の 費用 を 削減 し て も,サイクル 時間 と 部品 の 費用 を 増加 さ せるほとんどのプロトタイプ模具には,加熱/冷却システムがないため,サイクルをさらに延長し,適切な部品の詰め込みのために熟練した操作者が必要です.

• 部品の迅速な配送を要求する
• 設計は完了していないし,変更される可能性があります
• 複数の材料を試験する
• 繰り返しの重要な特徴 (例えば,スナップ,シール)
• 3Dプリントが不十分か強度が不足している
• 試験のために同じ部品が必要である (医療機器など)
• 密着物や取っ手のためにゴムのような材料 (TPE,TPU) を使用する
• ユーザー試験のための小批量
• オーバーモールディングまたは組み込みプロトタイプ
• 生産量は高価な製造型を正当化しない

プロトタイプは試験のための予備モデルであり,生産には成功したプロトタイプの後に大量生産が含まれます.

プロトタイプ部品は設計を早期に検証し,生産部品は承認後に製造される最終部品です.

製造型は,自動スライダーと多孔付きの高容量硬化鋼を使用.プロトタイプ型は,手動コアと単体孔付きの低容量アルミ/銅を使用.

プロトタイプ模具を用いたプラスチック注射鋳造

プロトタイプ模具にはより柔らかい金属挿入付きの鋼筋フレームを使用し,最大10万の部品と簡単な変更 (金属以外の変更さえも) を可能にします.イテレーションは1日間で完了できます.

単空洞型プロトタイプ型は,数ヶ月ではなく1週間で作れる.その結果,部品はユーザーテスト,機能検証,および他の生産前検査に適している.

低コストでスケーリングリスクを軽減します 通常は6000ドル~15ドルです000部品の複雑さとサイズによって