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“手板”屬于地方性行業(yè)用語,專業(yè)術(shù)語稱之為:樣件、驗證件、樣板、等比例模型等等。手板在不同的地方亦稱為首板。通俗點講,產(chǎn)品在定型前少量制造的驗證樣件。
剛設(shè)計完成產(chǎn)品一般不能做到很完美,甚至無法使用,直接生產(chǎn)一旦有缺陷將全部報廢,大大浪費人力物力和時間。
所以,通常剛研發(fā)或設(shè)計完成的產(chǎn)品均需要做手板(prototype),需要模具生產(chǎn)的產(chǎn)品,通常會根據(jù)產(chǎn)品外觀圖紙或結(jié)構(gòu)圖紙先做出一個或幾個,用來檢查外觀或結(jié)構(gòu)合理性的功能樣板。
手板就是在沒有開模具的前提下,驗證產(chǎn)品可行性的。手板一般情況是少數(shù)的樣品,制作周期短,損耗人力物力少,很快地找出產(chǎn)品設(shè)計的不足進而改善,為產(chǎn)品定型量產(chǎn)提供充足的依據(jù)。
制作手板的方式有很多種,不同的工藝各有優(yōu)缺點。
1、泥雕
用油泥手工雕刻成一個立體產(chǎn)品稱之為泥雕,在工業(yè)制造初期沒有自動化設(shè)備時,做手板都是用泥雕雕刻成型。
泥雕所采用的材料是硬油泥,一般是采用人工雕刻的方法進行。雕刻師根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計概念或參照設(shè)計圖片,利用油泥堆砌和雕刻,最后得到產(chǎn)品外觀的油泥模型。
要想得到一個高質(zhì)量的外觀模型,對于雕刻師的美感和藝術(shù)觸覺要求都比較高,所以成本相對更高。
2、CNC精雕機加工
CNC雕刻機加工是比較傳統(tǒng)的手板制作工藝,擅長小刀具精加工,具備銑削、磨削、鉆孔和高速攻絲的能力,被廣泛應(yīng)用于3C行業(yè)、模具行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等多個領(lǐng)域。
CNC精雕機加工工藝生產(chǎn)出的手板,能非常精確的反映圖紙所表達的信息,而且手板表面質(zhì)量高,尤其在其完成表面噴涂和絲印后,甚至比開模后生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還要光彩照人。
CNC加工方式適合材料韌性要求高、產(chǎn)品大、精度高的產(chǎn)品。適合材料包括有機玻璃、樹脂、木頭、金屬(包括銅、鋁、硬度小于HRC40的軟鋼)等。
制作手板的CNC設(shè)備多數(shù)是3軸機器,一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件需要拆分開加工再手工拼接起來,因為3軸機單次只能加工一個面。
3、3D打印成型
3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
3D打印存在著許多不同的技術(shù),它們的不同之處在于以可用的材料的方式,并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。
3D打印常用材料有樹脂、尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、不銹鋼、鋁材料、鈦合金、鍍銀、鍍金、石膏材料、橡膠類材料等。
3D打印成本低(材料利用率高)、周期快、操作簡單、精度高,不限產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,都可以一體成型。這種成型方式最受青睞,它是傳統(tǒng)加工方式的一種重要補充而不是替代。
4、硅膠復(fù)模成型
硅膠復(fù)模成型工藝是指在真空條件下對澆注料進行脫泡、拌和、預(yù)熱、注型,并在60℃-80℃的恒溫箱中進行2-3小時的二次固化成型的過程。
硅膠復(fù)模制作出的仿制品,能夠到達ABS等原料的強度和硬度。利用一個硅膠模具可以做出20多件同樣的產(chǎn)品。大大降低了產(chǎn)品的開發(fā)費用、周期和風(fēng)險。
結(jié)構(gòu)較為雜亂、壁厚均勻、滿足一定功能和外觀要求的小批量樣件,開鐵模具成本高,周期長,可以選擇硅膠復(fù)模制作成型。
硅膠復(fù)模能制造的材料有ABS、PC、PP、軟膠、PMMA、尼龍、PVC等等。
硅膠復(fù)模的缺點:模具不耐酸堿,不耐老化,壽命短,模具表面易出現(xiàn)痕跡、條紋、不光滑現(xiàn)象,因為模具是軟模,公差在0.1-0.2mm的范圍,所以產(chǎn)品精度不高。
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