May.2024 28
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Pourquoi faut-il utiliser des prototypes imprimés en 3D pour la vérification lors de la phase de conception du produit ?
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Avant d’entrer dans le vif du sujet, commençons par vulgariser ce qu’est la technologie d’impression 3D SLA ? SLA (stéréolithographie) est une technologie d'impression 3D courante qui utilise des faisceaux laser ultraviolets pour solidifier une résine liquide photodurcissable en objets solides couche par couche. La technologie d'impression 3D SLA présente les avantages d'une haute précision, d'une excellente qualité de surface et d'une large gamme d'options de matériaux, et convient à la production de prototypes, de modèles et de pièces fonctionnelles de haute précision. Voici les principaux concepts de la technologie d’impression 3D SLA :



1. Résine photosensible à longueur d'onde de 355 : le matériau utilisé dans l'impression 3D SLA est une résine photodurcissable liquide, qui est un polymère photosensible spécial. Lorsqu’elle est exposée à un faisceau laser ultraviolet, la résine photodurcissable subit une réaction chimique, passant d’un état liquide à un état solide.

2. Processus de photopolymérisation : lors de l'impression 3D SLA, un faisceau laser ultraviolet est irradié couche par couche sur la surface de la résine photopolymérisable. Une fois que la résine photodurcissable reçoit de l’énergie lumineuse, une réaction de polymérisation se produit et se solidifie. La plate-forme d'impression se déplace progressivement vers le haut et, une fois chaque couche irradiée, la couche solidifiée adhère à la couche précédente, formant progressivement l'objet tridimensionnel souhaité.

3. Plateforme d'impression : La plateforme d'impression est une partie mobile de l'imprimante 3D SLA, utilisée pour supporter et positionner la résine photopolymérisable. Au fur et à mesure que chaque couche durcit, la plate-forme d'impression se déplace progressivement vers le haut, permettant à la résine photopolymérisable de se solidifier progressivement en un objet solide dans la bonne position.

4. Système de numérisation : l'imprimante 3D SLA est équipée d'un système de numérisation de haute précision pour contrôler le positionnement précis du faisceau laser ultraviolet. Le système de numérisation irradie avec précision le faisceau laser jusqu'à la position désignée de la résine photopolymérisable, permettant ainsi des transitions douces entre les couches et une impression précise.

5. Structure de support : Dans l'impression 3D SLA, étant donné que la résine photopolymérisable est durcie couche par couche, une structure de support est nécessaire pour soutenir les parties en porte-à-faux et suspendues de l'objet imprimé afin d'éviter toute déformation ou effondrement. Les structures de support sont généralement obtenues en ajoutant des supports temporaires pendant le processus d'impression, qui doivent être retirés une fois l'impression terminée.

6. Post-traitement Une fois l'impression terminée, des étapes de post-traitement sont nécessaires pour améliorer la qualité de surface et la précision dimensionnelle de l'objet imprimé. Le post-traitement implique généralement un nettoyage de l'impression pour éliminer la résine non durcie, suivi d'un durcissement à la lumière ou à la chaleur pour garantir que l'objet imprimé est complètement durci.



L'application des imprimantes 3D SLA

L'application des imprimantes 3D SLA dans la vérification R&D peut améliorer l'efficacité du travail, réduire les coûts et offrir commodité et flexibilité pour l'itération et l'amélioration de la conception des produits. L'application des imprimantes 3D SLA dans la vérification R&D se reflète principalement dans les aspects suivants :

1. Prototypage rapide : les imprimantes 3D SLA peuvent rapidement convertir des fichiers de conception numérique en modèles physiques pour produire rapidement des prototypes de produits. Ces prototypes peuvent être utilisés pour des tests fonctionnels, des évaluations d'apparence et des tests d'expérience utilisateur, etc., aidant ainsi à vérifier le concept de conception et la faisabilité du produit.

2. Haute précision : la technologie d'impression 3D SLA peut atteindre une précision et des détails très élevés, et peut copier avec précision divers détails et courbes dans le fichier de conception. Cela permet au prototype imprimé d'être très proche du produit final, facilitant ainsi des tests fonctionnels précis et une vérification des performances.

3. Sélection diversifiée de matériaux : les imprimantes 3D SLA peuvent imprimer en utilisant une variété de matériaux, notamment des matériaux transparents, des échantillons de caoutchouc, de la résine de qualité technique, etc. Le personnel de R&D peut choisir des matériaux appropriés en fonction de différents besoins pour répondre aux besoins de différents types d'échantillons.

4. Itération et modification rapides : étant donné que les imprimantes 3D SLA peuvent produire rapidement des prototypes et que le coût de modification est relativement faible, le personnel de R&D peut rapidement itérer et modifier les conceptions de produits. Ils peuvent rapidement ajuster les conceptions en fonction des résultats des tests et des commentaires des utilisateurs, et réimprimer de nouveaux prototypes pour vérification.

5. Réduisez les coûts et le temps de production : L'utilisation d'imprimantes 3D SLA pour réaliser des prototypes ne nécessite pas de fabrication de moules ou d'autres outils de production supplémentaires, ce qui réduit considérablement les coûts et le temps de production. Cela permet à l’équipe R&D d’effectuer le travail de vérification plus efficacement et d’accélérer la mise sur le marché des produits.

Pourquoi faut-il utiliser des prototypes imprimés en 3D pour la vérification lors de la phase de conception du produit ? L’importance de la vérification des prototypes d’impression 3D pendant la phase de conception du produit se reflète dans les aspects suivants :

1. Vérification de forme : grâce à l'impression de prototypes 3D, les concepteurs peuvent rapidement convertir des modèles de conception numérique en objets physiques pour vérifier si l'apparence, la forme et la taille du produit répondent aux exigences de conception. Cela permet de détecter les erreurs ou défauts de conception et d’éviter des pertes inutiles lors des étapes de production ultérieures.

2. Vérification des fonctions : les prototypes d'impression 3D peuvent être utilisés pour vérifier la fonction du produit, y compris l'assemblage, l'opérabilité, les performances cinématiques, etc. Grâce à des opérations réelles sur le prototype, vous pouvez évaluer si les fonctions du produit répondent aux attentes de conception, et identifier et résoudre les problèmes potentiels en temps opportun.

3. Itération rapide : les prototypes d'impression 3D ont un cycle de production court et un coût relativement faible, et peuvent rapidement itérer et modifier les conceptions. Les concepteurs peuvent effectuer les ajustements nécessaires en fonction des résultats de la vérification du prototype, puis réimprimer le prototype pour vérification afin d'obtenir une optimisation continue de la conception du produit.

4. Économie de coûts : par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, les coûts de production de prototypes d’impression 3D sont inférieurs. Et il n’est pas nécessaire de fabriquer des moules ou d’autres outils personnalisés, ce qui permet d’économiser des coûts de préparation de fabrication coûteux. De cette façon, même si plusieurs itérations sont nécessaires, des coûts importants ne seront pas gaspillés.

5. Améliorer l'efficacité de la communication : les prototypes d'impression 3D peuvent fournir à l'équipe de conception, à l'équipe de fabrication et aux clients un échantillon de produit spécifique pour faciliter la communication et la communication. Grâce au prototype physique, toutes les parties peuvent comprendre plus intuitivement le concept de conception et les caractéristiques du produit, et il est plus facile de parvenir à un accord.

Par conséquent, la vérification des prototypes d’impression 3D pendant la phase de conception du produit peut contribuer à améliorer la qualité du produit, à accélérer le temps de lancement du produit, à réduire les coûts et à améliorer l’efficacité de la communication entre les équipes. Il s’agit d’une étape indispensable et importante dans le processus de conception de produits moderne.
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