نمونه اولیه در مقابل تولید قالب کلیدی برای ورود سریعتر به بازار

تصور کنید که محصول نوآورانه شما آماده راه اندازی است، اما هزینه های تولید قالب بالا و زمان های طولانی منجر به شما تردید می کند. آیا شما باید صبر کنید تا طراحی به طور کامل نهایی برای تولید قطعات پلاستیکی?جواب این است که نه. قالب دهی تزریقی نمونه اولیه، مانند چاپ سه بعدی، توسعه محصول را تسریع می کند، خطرات شکست را کاهش می دهد و تکرار طراحی را تسریع می کند.این مقاله تفاوت بین نمونه اولیه و تولید قالب گذاری تزریق را بررسی می کند تا به شما در تصمیم گیری آگاهانه در مراحل حیاتی توسعه محصول کمک کند.

قالب گذاری تزریق تولید یک فرآیند تولید قطعات پلاستیکی با کارایی بالا است که برای تولید در مقیاس بزرگ قطعات یکسان مناسب است.این فرآیند شامل گرم کردن مواد پلاستیکی تا به حالت ذوب شده و تزریق آن به قالب بسته می شودبعد از خنک شدن و جامد شدن، قالب باز می شود و بخش نهایی خارج می شود.

هنگامی که یک طراحی محصول به طور کامل تایید شده و پایدار در نظر گرفته می شود، قالب های تولید معمولا از فولاد ابزار فوق العاده سخت ساخته می شوند. این فلز با دوام در هنگام گرم کردن مکرر، خنک کردن،تزریق، و چرخه های اخراج، اطمینان از قالب می تواند صدها هزار یا حتی میلیون ها استفاده را تحمل کند.

فلزات سخت برای ماشین سازی دشوار هستند و نیاز به برداشتن مواد آهسته برای جلوگیری از آسیب به ابزار دارند. در نتیجه، تولید قالب های تولید معمولاً 5 تا 16 هفته طول می کشد.بسته به هندسه قطعاتقطعات بزرگتر و پیچیده تر نیاز به زمان ماشینکاری بیشتر دارند. علاوه بر این، ویژگی های ظریف که نیاز به ابزار برش کوچک دارند، زمان تولید را بیشتر می کنند.

قالب های تولیدی بسیار پیچیده هستند. برای دستیابی به ویژگی های خاص قطعات پلاستیکی مانند زیرپوش یا سوراخ های جانبی، قالب ها مکانیسم های جانبی مانند اسلایدرها و پین های پرتاب کننده را در خود جای می دهند.اينها پيچيده بودن رو افزایش ميدن، مخصوصا در قالب های چند حفره ای.

هدف اصلی تولید قالب ها به حداقل رساندن هزینه های قطعات پلاستیکی در هر واحد است. در حالی که مواد اولیه پلاستیکی به کل هزینه ها کمک کمی می کنند، زمان چرخه عامل اصلی هزینه است.این شامل بسته شدن قالب استبرای کاهش زمان چرخه و هزینه قطعات، قالب های تولید اغلب از طرح های چند حفره استفاده می کنند (به عنوان مثال، 2، 4، 8، 16،یا 32 حفره) و سیستم های گرمایش / خنک سازی یکپارچه برای تسریع هر مرحلهبه عنوان مثال، اگر یک قالب تک حفره ای 1 دقیقه برای هر بخش به قیمت 2 دلار در دقیقه طول بکشد، هر بخش 2 دلار هزینه دارد. یک قالب 4 حفره ای این هزینه را به 0.50 دلار برای هر بخش کاهش می دهد.

نمونه اولیه قالب گذاری تزریقی از پلاستیک های مشابه قالب سازی تولید استفاده می کند اما در ساختار قالب و تعداد حفره متفاوت است.اجازه دادن به اصلاحات قبل از تعهد به تولید انبوهمزایا دیگر عبارتند از:

• تحویل سریعتر:قالب های نمونه و قطعات می توانند در عرض چند هفته بسیار سریعتر از قالب های تولید تکمیل شوند.
• هزینه موثر برای حجم کم:هزینه های قالب پایین تر نمونه های اولیه را برای دسته های کوچک یا آزمایش چندین طرح ایده آل می کند.
• قطعات درجه تولید:با استفاده از مواد و فرآیندهای یکسان، نمونه های اولیه عملکرد محصول نهایی را آزمایش می کنند.
• اعتباربخشی اولیه طراحی:مهندسان می توانند قطعات را زود آزمایش کرده و آنها را اصلاح کنند، که باعث می شود اشتباهات در مراحل بعدی کاهش یابد.
• انعطاف پذیری مواد و فرآوری:قالب های نمونه اولیه با وجود دوام کمتر از رزین ها و درمان های سطحی مختلف پشتیبانی می کنند.
• انتقال بدون مشکل به تولید:قالب های نمونه اولیه می توانند شکاف ها را در حالی که قالب های تولید توسعه می یابند، برطرف کنند.
• ابزار سریع:از آلومینیوم یا فولاد نرم تر ساخته شده، قالب های نمونه اولیه از طرح های ساده تر برای سرعت و مقرون به صرفه استفاده می کنند.
• محدودیت ها:قالب های نمونه اولیه دارای طول عمر کوتاه تر و پیچیدگی ویژگی کمتر در مقایسه با قالب های تولید هستند.

قالب های اولیه از آلومینیوم یا مس CNC ماشینکاری می شوند، که نرم تر، سریع تر و ارزان تر هستند.این فلزات هنوز هم می توانند ده ها هزار قطعه را بدون قربانی کردن دقت ابعاد تولید کنند.

قالب های نمونه اولیه به طور معمول از طرح های تک حفره ای برای تنظیمات هندسی آسان استفاده می کنند. اصلاحات شامل "اضافه" (از بین بردن فلز از قالب) یا "طرح کردن" (اضافه فلز به قالب) مواد است..فلزات نرم تر تغییرات را ساده تر می کنند: یک سوراخ برش داده می شود، یک پلاگ وارد می شود و هندسه جدید ماشینکاری می شود. قالب های فولادی سخت شده برای تغییرات "زیرکشی" نیاز به جوش دارند.

قالب های نمونه از مکانیسم های خودکار برای ویژگی های غیر استاندارد اجتناب می کنند. در عوض، هسته ها یا ورودی های دستی بارگذاری شده این ویژگی ها را ایجاد می کنند که با بخش خارج می شوند و نیاز به برداشتن دستی دارند.این طراحی ساده هزینه های قالب را کاهش می دهد اما زمان چرخه و هزینه قطعات را افزایش می دهدبیشتر قالب های نمونه ای فاقد سیستم های گرمایش و خنک سازی هستند، که چرخه ها را بیشتر می کند و نیاز به اپراتورهای ماهر برای پر کردن مناسب قطعات دارد.

• نیاز به تحویل سریع قطعات
• طراحی نهایی نشده و ممکن است تغییر کند
• آزمایش مواد متعدد
• تکرار ویژگی های حیاتی (به عنوان مثال، شتاب، مهر و موم)
• چاپ سه بعدی کافی نیست یا قدرت کمی دارد
• نیاز به قطعات یکسان برای آزمایش (به عنوان مثال دستگاه های پزشکی)
• استفاده از مواد مانند لاستیک (TPE، TPU) برای مهر و موم یا دسته
• دسته های کوچک برای آزمایشات کاربر
• قالب گذاری بیش از حد یا نمونه های اولیه جاسازی شده
• حجم تولید باعث ایجاد قالب های گران قیمت نمی شود

نمونه های اولیه مدل های اولیه برای آزمایش هستند؛ تولید شامل تولید انبوه پس از نمونه سازی موفق است.

قطعات نمونه اولیه طرح ها را زود تأیید می کنند؛ قطعات تولید قطعات نهایی هستند که پس از تأیید ساخته می شوند.

قالب های تولید از فولاد سخت شده برای حجم های بالا استفاده می کنند، با اسلایدرهای خودکار و حفره های چندگانه. قالب های نمونه اولیه از آلومینیوم / مس برای حجم های کم، با هسته های دستی و حفره های تک استفاده می کنند.

قالب گذاری تزریقی پلاستیکی با استفاده از قالب های نمونه اولیه.

برخی از تولید کنندگان از قاب های فولادی با ورودی های فلزی نرم تر برای قالب های نمونه استفاده می کنند، که تا 100،000 بخش و اصلاحات آسان (حتی تغییرات غیر فلزی) را امکان پذیر می کند.تکرار ها را می توان در یک روز تکمیل کرد.

قالب های نمونه اولیه تک حفره ای می توانند در عرض یک هفته به جای ماه ها ساخته شوند. قطعات حاصل مناسب تست کاربر، اعتباربخشی عملکردی و سایر چک های قبل از تولید هستند.

قالب های نمونه اولیه با هزینه های کم ریسک مقیاس بندی را کاهش می دهند000، بسته به پیچیدگی و اندازه قطعات.