Prototipe Logam:Menjelajahi Empat Metode Prototipe Cepat Logam
Prototipe adalah model fisik atau sampel yang dibuat untuk memverifikasi desain, konsep, atau proses baru pada tahap awal. Ini banyak digunakan di berbagai industri termasuk otomotif, kedirgantaraan, perangkat medis, elektronik, dan arsitektur.
Prototipe logam tidak pernah bisa mendapatkan pujian yang cukup untuk peran mereka dalam masyarakat kita. Mereka sangat penting sehingga setiap produk yang kita gunakan dalam kehidupan kita sehari-hari dimulai dengan mereka. Karena proses pembuatan prototipe adalah langkah antara evaluasi dan finalisasi ide baru.
Apa itu Prototipe Logam?
Prototipe logam adalah objek yang digunakan sebagai sampel atau model produk baru. Prototipe memungkinkan produsen dan desainer untuk mengubah ide atau konsep menjadi objek fisik. Item tersebut kemudian dapat digunakan sebagai bagian dari proses pengembangan produk untuk pengujian, demonstrasi, atau pekerjaan desain lebih lanjut.
Prototipe logam dapat dibuat menggunakan berbagai metode, termasuk pencetakan 3D, permesinan CNC, pengecoran, pembuatan prototipe lembaran logam, dan lain-lain. Sementara prototipe ini dapat dibuat dari berbagai bahan, aluminium, baja karbon, lembaran logam, kuningan, tembaga, dan perunggu adalah yang paling banyak digunakan.
Aplikasi dan Fungsi Prototipe Logam
1. Prototipe logam digunakan dalam berbagai industri dari bahan logam yang berbeda. Mereka dapat digunakan dalam industri konstruksi untuk membangun model bangunan atau jembatan baru, atau di bidang otomotif untuk mengambil sampel mobil atau truk.
2. Proses manufaktur juga menggunakan logam cair untuk membuat prototipe atau menguji model alat, pengencang, perangkat elektronik, atau barang rumah tangga baru.
3. Produsen dapat menggunakan proses Prototyping untuk menguji dan menyempurnakan alat baru sebelum pembuatan dan fabrikasi skala penuh dimulai. Prototipe logam dapat mengambil berbagai bentuk, tergantung pada tujuan pengembang. Ini mungkin hanya bertindak sebagai representasi fisik dari objek yang diusulkan, tanpa fungsionalitas yang sebenarnya.
Beberapa model prototipe mungkin memiliki fungsionalitas penuh dan dapat melakukan tugas atau tindakan yang sama persis dengan objek yang diusulkan. Misalnya, prototipe logam untuk rig genggam baru mungkin hanya terdiri dari casing berongga yang dapat digunakan untuk membuat prototipe detail.
4. Prototipe logam menawarkan banyak keuntungan bagi produsen dan desainer. Mereka dapat digunakan untuk menguji desain atau fitur sehingga produsen dapat meningkatkan produk sebelum memulai produksi. Mereka juga dapat digunakan untuk membuat investor atau calon pembeli tertarik dengan produk baru.
Mengapa Memilih Membuat Prototipe Logam?
Setelah memutuskan untuk membuat prototipe cepat, pertanyaan lain akan muncul:haruskah saya membuat prototipe logam atau plastik? Dibandingkan dengan plastik, prototipe cepat logam menunjukkan beberapa keunggulan kompetitif. Untuk mengetahui kelebihannya, mari kita lihat di bawah ini:
1. Kekuatan Luar Biasa
Baja tahan karat, aluminium, titanium, dan paduan magnesium memiliki beberapa sifat yang luar biasa, salah satunya adalah kekuatan dan daya tahannya.
Jika bagian yang dirancang akan terkena kondisi ekstrem seperti panas yang luar biasa, angin, dan harus menahan beban berat, adalah solusi sempurna karena sebagian besar bagian plastik tidak sekuat dan tahan lama.
2. Efektivitas Biaya yang Luar Biasa
Secara intuitif, kita mungkin berpikir plastik lebih murah daripada logam, yang, sampai batas tertentu, benar. Namun, komponen plastik lebih mudah aus dan harus diganti lebih cepat.
Alasan lain yang membuatnya lebih hemat biaya untuk memiliki bagian yang terbuat dari logam daripada plastik adalah strukturnya yang unik. Oleh karena itu, prototipe logam lebih potensial dan kompetitif dibandingkan plastik dalam beberapa kasus.
3. Permukaan Logam
Jika Anda mencari permukaan akhir yang metalik, halus, dan cerah, ini adalah cara yang tepat. Selain itu, prototipe logam dapat dianodisasi untuk mencapai hasil akhir yang tahan korosi sementara prototipe plastik hanya dapat dicat. Ini juga membuat pembuatan prototipe logam tidak tertandingi.
4. Aplikasi Serbaguna
Bahan logam itu sendiri memungkinkan lebih banyak kebebasan desain dan dapat digunakan di berbagai bidang. Dalam fase prototipe dan produksi, logam lebih disukai untuk tujuan fungsional dan estetika.
4 Metode Membuat Prototipe Logam Anda
Ada metode yang berbeda untuk membuat prototipe logam dan seperti halnya setiap koin memiliki dua sisi, metode yang berbeda menunjukkan kelebihan dan kekurangan yang berbeda. Dalam pembuatan prototipe cepat logam, teknologi ini mencakup pemesinan CNC, pencetakan 3D logam, fabrikasi lembaran logam, metode pengecoran logam, dan proses lainnya. Sekarang mari kita lihat seluk beluk masing-masing.
1. Prototipe Logam Mesin CNC
Pemesinan CNC (pemesinan kontrol angka komputer) mengacu pada proses manufaktur terkomputerisasi yang menggunakan teknik umum untuk perangkat lunak yang telah diprogram sebelumnya untuk mengontrol seluruh pergerakan peralatan produksi.
Bahan yang cocok untuk pemesinan logam CNC termasuk paduan aluminium, tembaga, baja (terutama baja tahan karat), paduan titanium, paduan seng, dan paduan magnesium. Meskipun ini adalah metode pembuatan yang populer, pro dan kontra masih belum diketahui oleh sebagian orang.
Beberapa mesin CNC hanya bekerja pada bidang X dan Y sementara yang lain bekerja pada bidang tiga dimensi (bidang X, Y, Z). Biasanya, Anda dapat melihat mesin 3, 4, 3+2, dan 5 sumbu di toko mesin CNC dengan solusi terbaik.
Manfaat utama:
Tanpa MOQ – Karena tidak diperlukan cetakan untuk permesinan CNC, maka tidak ada yang namanya MOQ. Oleh karena itu, harga satuan untuk 10 buah dan 30 buah sangat dekat. Jika Anda ingin membuat komponen logam dalam volume rendah, permesinan CNC akan menjadi pilihan yang tepat.
Pilihan Material Lainnya – Seperti disebutkan di atas, ada berbagai macam balok logam untuk dipilih. Namun, aluminium, baja, dan tembaga adalah yang paling umum dipilih karena menawarkan karakteristik mekanis dan termal yang hebat.
Presisi Tinggi – Industri medis, kedirgantaraan, dan robot sering kali melibatkan teknologi tinggi, dan komponen yang digunakan di lapangan harus presisi tinggi. Ini bisa rumit, presisi tinggi, dan kuat.
Kekurangan:
Biaya Unit Lebih Tinggi – Meskipun presisi tinggi dapat diproduksi pada mesin CNC, ini dapat memakan waktu untuk proyek yang kompleks. Tidak seperti pengecoran atau pencetakan, biayanya mahal jika jumlahnya banyak. Dalam kasus seperti itu, pemesinan CNC tidak disarankan jika tidak ada persyaratan pada permukaan dan presisi.
Sampah Material – ini adalah metode manufaktur subtraktif untuk produksi massal, yang berarti beberapa material akan dikeluarkan dari blok logam sehingga limbah material tidak dapat dihindari.
2. Prototipe Logam Pencetakan 3D
Pencetakan 3D logam, juga dikenal sebagai manufaktur aditif, adalah teknologi yang membangun objek fisik dengan mencetak lapisan bahan perekat seperti bubuk logam atau bubuk plastik, menggunakan file model digital.
Meningkat sebagai bintang baru di industri manufaktur, pencetakan 3D berfungsi sebagai teknologi tambahan atau alternatif dan menikmati pertumbuhan pesat dalam beberapa tahun terakhir. Ini biasanya berguna untuk barang sekali pakai yang ringan dan kompleks dengan siklus hidup yang pendek.
Manfaat Utama:
Kebebasan Desain – Undercut dan struktur bagian dalam sulit untuk pemesinan CNC, jadi pencetakan 3D adalah satu-satunya metode untuk membuat fitur yang sangat kompleks. Hal ini memungkinkan desainer dan insinyur untuk membuat prototipe fisik tanpa batasan desain.
Waktu Penyelesaian Cepat – Selain memberikan kebebasan desain, pencetakan 3D memiliki manfaat lain:membuat prototipe logam dalam waktu singkat. Sangat cocok bila waktu produksi diminta singkat, terutama untuk proyek desain.
Kekurangan:
Finish Permukaan Kasar – Dibandingkan dengan suku cadang mesin CNC, prototipe logam cetak 3D kurang kuat, dengan permukaan akhir yang lebih kasar. Anda dapat merasakan sentuhan kasar dan melihat permukaan yang tidak rata.
Efektifitas biaya rendah – Meskipun Anda dapat melihat bahwa produk plastik cetak 3D cukup sering saat ini, pencetakan logam 3D tidak umum karena bubuk logam yang digunakan untuk pencetakan mahal. Ini bertentangan dengan model bisnis yang mengutamakan keuntungan.
3. Prototipe Pengecoran Logam
Ini adalah proses membentuk bagian cor logam kaku. Logam cair dituangkan ke dalam cetakan dan ketika logam dan cetakan dingin, bagian logam akan dikeluarkan dari cetakan dan dilanjutkan ke babak berikutnya.
Proses ini telah digunakan selama ribuan tahun dan masih terus berkembang. Casting Investasi adalah cara murah untuk memproduksi volume besar dengan bentuk dan desain yang rumit.
Dengan perkembangan teknologi, saat ini orang dapat mencetak 3D atau mesin CNC cetakan, yang membuatnya lebih murah dan lebih cepat untuk membuat prototipe.
Manfaat Utama:
Kualitas Produksi – terkadang pelanggan kami mungkin menghubungi kami untuk prototipe logam, tetapi mereka akan meminta pengecoran logam saat melanjutkan ke produksi massal. Jadi jika produk akhir akan dibuat dalam casting, prototipe memberikan kualitas produksi. Anda akan mendapatkan sesuatu yang fungsional dan solid, yang membuatnya sepadan dengan apa yang Anda bayar.
Ukuran dan Berat – Jika Anda ingin membuat prototipe logam setinggi 20 kaki, casting akan menjadi satu-satunya pilihan Anda. Ini terlalu besar sehingga tidak mungkin berhasil melalui pencetakan CNC atau 3D. Ukuran dan berat tidak terbatas pada casting. Ini dapat digunakan untuk membuat segalanya, mulai dari gadget meja kecil hingga tangki desalinasi versi pabrik.
Kekurangan:
Biaya Cetakan Mahal – Meskipun cetakan dapat dipesan untuk penggunaan di masa mendatang, biaya cetakan terlalu tinggi untuk proyek prototipe logam volume rendah. Ini lebih merupakan teknik untuk produksi massal.
Selesai Permukaan Kasar – Prototipe pengecoran logam memiliki permukaan akhir yang relatif kasar dan karenanya toleransi yang lebih luas harus dipertimbangkan. Ini tidak cocok untuk prototipe dengan antarmuka kawin.
4. Prototipe Lembaran Logam
Fabrikasi lembaran logam adalah metode lain untuk membuat prototipe. Selama pembuatan prototipe lembaran logam, pekerjaan lembaran logam dengan ketebalan standar (biasanya tipis) ditempatkan di atas meja tempat pemotong laser melakukan pola dengan bantuan program.
Selanjutnya, proses pembentukan yang berbeda termasuk pemintalan, pembengkokan, pelubangan, dan pengelasan akan dilakukan, tergantung pada persyaratan geometri. Prototipe lembaran logam cocok untuk penutup, selubung, dan rangka struktural.
Manfaat Utama:
Hemat biaya – Karena waktu pengerjaannya yang cepat, pembuatan prototipe lembaran logam adalah metode pengerjaan logam yang menawarkan suku cadang berkualitas baik.
Dapat diganti- Salah satu keuntungan terbesar dari lembaran logam adalah ketika dapat diganti. Ketika beberapa komponen digunakan untuk perakitan, bagian atau suku cadang individual dapat dilepas dan diganti dengan yang baru. Ini akan menghemat biaya, terutama perubahan atau penyesuaian baru yang perlu dilakukan.
Kualitas Produksi – Karena prototyping adalah langkah antara desain dan produk akhir, kualitas produksi penting untuk menguji produk dan prototipe lembaran logam biasanya kualitas produk akhir
Kekurangan:
Kebebasan Desain Terbatas – Tidak seperti pencetakan CNC atau 3D, pembuatan prototipe lembaran logam tidak memberikan banyak kebebasan desain.
Toleransi Dimensi Lebih Luas – Dibandingkan dengan metode pengerjaan logam lainnya, pembuatan prototipe lembaran logam tidak dapat mencapai toleransi dimensi yang ketat.
Singkatnya, jika Anda membutuhkan waktu penyelesaian yang cepat dan biaya rendah, pencetakan 3D adalah pilihan terbaik. Namun, jika Anda membutuhkan tingkat akurasi yang tinggi atau geometri yang kompleks, pemesinan CNC adalah pilihan yang lebih baik. Pengecoran logam dan pembuatan prototipe lembaran logam adalah pilihan yang baik untuk bagian besar atau kompleks. Metode apa pun yang Anda pilih, pastikan untuk bekerja sama dengan produsen prototipe yang memenuhi syarat untuk mendapatkan hasil terbaik.
6 Pertimbangan Utama untuk Pembuatan Prototipe Cepat Logam
1. Properti material :Saat membuat prototipe dengan logam, penting untuk mempertimbangkan sifat mekanik dan fisik material. Logam yang berbeda memiliki kekuatan dan kepadatan yang berbeda.
Material untuk metal rapid prototyping dapat diproduksi dengan menggunakan mesin CNC, direct metal laser sintering, laser cutting, atau print parts untuk mendesain dengan sempurna.
2. Kemampuan mesin :Kemampuan mesin suatu logam mengacu pada kemampuannya untuk dipotong atau dibentuk menggunakan peralatan mesin. Beberapa logam lebih dapat dikerjakan dengan mesin daripada yang lain, artinya logam tersebut dapat lebih mudah dibentuk menjadi bentuk yang diinginkan.
3. Perkakas :Untuk menghasilkan prototipe logam, Anda perlu menggunakan perkakas khusus. Alat ini bisa mahal dan mungkin tidak tersedia. Penting untuk mempertimbangkan apakah biaya dan ketersediaan perkakas menjadi masalah sebelum memilih logam untuk pembuatan prototipe.
4. Penyelesaian permukaan :Permukaan akhir bagian logam dapat menjadi pertimbangan penting saat membuat prototipe. Beberapa logam memiliki permukaan akhir yang lebih kasar daripada yang lain, yang dapat memengaruhi penampilan dan fungsi prototipe.
5. Biaya :Bentuk dan sifat proses subtraktif atau aditif dari prototipe menentukan waktu tunggunya, desain yang kompleks membutuhkan lebih banyak waktu. Biaya pembuatan prototipe dengan logam bisa menjadi signifikan, terutama jika diperlukan perkakas khusus. Penting untuk mempertimbangkan biaya bahan dan manufaktur sebelum memilih logam untuk pembuatan prototipe cepat.
6. Volume dan anggaran :Volume produksi massal dapat disesuaikan dengan anggaran Anda dan metode yang sesuai yang disebutkan di atas.
Kesimpulan
Kesimpulannya, prototipe logam merupakan langkah penting dalam proses pengembangan produk. Mereka memungkinkan Anda untuk menguji desain Anda dan membuat perubahan yang diperlukan sebelum beralih ke manufaktur.
Selain itu, mereka dapat membantu Anda menghemat uang dan waktu dengan mengidentifikasi potensi masalah sejak dini. Dengan memahami manfaat prototipe logam, Anda dapat memastikan bahwa proses pengembangan produk Anda seefisien mungkin.
Dengan peralatan canggih dan tim profesional yang sangat terlatih, WaKen mengkhususkan diri dalam pembuatan prototipe cepat plastik dan logam. Dari CNC toleransi ketat dengan penyelesaian khusus hingga pencetakan 3D dengan geometri kompleks dan perkakas cepat berbiaya rendah, kami dapat membantu Anda meningkatkan kelincahan di setiap tahap siklus hidup produk. Hubungi kami hari ini untuk panduan lebih lanjut tentang proyek Anda!