Fabrikasi Prototipe Plastik:Menjelajahi Empat Teknik Pembuatan Prototipe Plastik

Bagian plastik tidak sering mendapatkan penghargaan yang layak untuk peran yang dimainkan di dunia kita. Hampir tidak ada tempat yang akan Anda masuki tanpa menemukannya, mulai dari keyboard komputer hingga tutup cangkir kopi Anda. Namun, setiap produk plastik dimulai sebagai prototipe. Inilah sebabnya mengapa kami di sini untuk melihat metode yang tersedia untuk membuat prototipe bagian plastik. Mari kita langsung!

Pentingnya sebuah Prototipe Plastik

Prototyping, seperti yang Anda ketahui, adalah alat yang ampuh untuk pengusaha dan bisnis. Ini membantu untuk menilai produk fisik sebelum produksi skala penuh dimulai. Prototipe plastik memungkinkan Anda bekerja dengan representasi fisik produk plastik Anda secepat mungkin.

Anda juga memiliki kesempatan untuk mempresentasikan ide Anda kepada calon investor dan mengizinkan mereka untuk mengujinya. Suku cadang plastik prototipe adalah yang Anda berikan kepada calon pelanggan untuk membantu Anda mengukur minat mereka terhadap produk sebelum diluncurkan.

Proses ini memberikan kesempatan kepada desainer dengan dukungan perusahaan pembuat prototipe untuk membuat perubahan yang sesuai sebelum membuat produk plastik. Pada akhirnya, baik produsen maupun pengguna produk akhir diuntungkan. Keuntungan lainnya termasuk:

• Menguji berbagai fitur desain pada prototipe plastik
• Memverifikasi fungsionalitas desain
• Membuat tolok ukur pengujian untuk mengembangkan fitur tambahan
• Memfasilitasi umpan balik pelanggan
• Mengidentifikasi kemungkinan cacat dan ketidakberesan dengan prototipe komponen plastik sebelum produksi massal
• Memungkinkan penyempurnaan definisi untuk efisiensi manufaktur

Hal-Hal yang Harus Dilakukan Sebelum Anda Mengembangkan Prototipe Plastik

Hal pertama yang perlu dipertimbangkan sebelum pembuatan prototipe plastik adalah model CAD Anda. Model Computer-Aided Design (CAD) adalah representasi digital dari produk yang Anda maksudkan yang menunjukkan kepada Anda dan produsen bagaimana tampilan produk tersebut.

Model CAD juga menunjukkan bagaimana bagian-bagian plastik saling cocok dan fungsi produk secara keseluruhan. Menyiapkan model CAD akan membantu Anda membuat model prototipe fisik, baik visual maupun fungsional.

• Visual – prototipe visual memberi Anda gambaran tentang tampilan akhir produk. Anda tidak memerlukan prototipe visual untuk berfungsi sebagai produk akhir. Oleh karena itu, pencetakan 3D menawarkan cara termurah dan tercepat untuk mengembangkannya.
• Fungsional - Di sisi lain, prototipe fungsional mewakili produk akhir yang diinginkan dari bahan hingga mekanik. Ini adalah jenis prototipe yang dapat Anda gunakan untuk menguji desain produk sebelum pindah ke tahap produksi massal.

Terlepas dari jenis prototipe plastik yang ingin Anda buat, ada beberapa metode yang tersedia. Namun, empat dari metode tersebut lebih banyak digunakan. Mereka termasuk:

• Pengecoran vakum
• Pencetakan 3D
• Permesinan CNC
• Cetakan Injeksi

Proses Pembuatan Prototipe Plastik

Fabrikasi prototipe plastik adalah salah satu proses yang paling fleksibel dalam pembuatan prototipe cepat. Anda dapat memilih di antara beragam prosedur untuk membuat komponen plastik prototipe Anda secara efektif. Di bagian ini, kita akan membahas empat metode paling efektif untuk pembuatan prototipe plastik.

Pengecoran Vakum

Dengan pengecoran vakum, perakit dapat menduplikasi beberapa bagian plastik prototipe. Ini melibatkan penggunaan model master untuk membuat bagian-bagian yang cocok untuk pengujian. Saat menggunakan pengecoran vakum untuk fabrikasi prototipe plastik, prosesnya melibatkan injeksi bahan baku ke dalam cetakan silikon. Namun, sebelum membuat cetakan silikon, perlu ada master model.

Model master dapat dibuat menggunakan pencetakan 3D atau mesin CNC. Setelah model master selesai, ada pengembangan cetakan pengecoran berbasis silikon. Bahan baku disuntikkan ke dalam rongga cetakan menggunakan tabung bel vakum. Sering kali diperlukan waktu sekitar 30 hingga 40 menit untuk mengeraskan cetakan yang dihasilkan untuk memberikan duplikasi prototipe yang tepat.

Pengecoran vakum kompatibel dengan berbagai bahan, mulai dari transparan hingga buram. Selanjutnya, perakit dapat menggunakan kembali cetakan silikon untuk menghasilkan hingga 25 prototipe. Proses ini membantu Anda mengaktualisasikan desain Anda dengan cepat agar pengembangan produk dan produksi massal lebih dekat.

Manfaat Memilih Pengecoran Vakum untuk Prototipe Plastik Anda

Berikut adalah beberapa alasan utama untuk menggunakan pengecoran vakum untuk pembuatan prototipe cepat:

• Ini membantu perakit untuk membuat komponen plastik prototipe presisi tinggi dengan detail halus.
• Cetakan silikon dapat membuat ulang beberapa prototipe identik dalam waktu singkat.
• Ini adalah proses yang ideal untuk membuat komponen dengan bentuk yang rumit.
• Bahan cetakan yang tepat akan menghasilkan prototipe dengan kualitas yang sama dengan produk akhir yang diinginkan.
• Ini kompatibel dengan beragam bahan plastik dengan berbagai kekakuan, fleksibilitas, dan tekstur.

Pencetakan 3D

Manufaktur aditif atau pencetakan 3D mencakup beberapa teknologi manufaktur. Ini adalah salah satu teknik inovatif mengikuti industri 4.0 yang mengubah dunia manufaktur. Seperti yang kami sebutkan, pencetakan 3D adalah istilah umum. Tiga metode paling populer untuk fabrikasi komponen plastik prototipe 3D adalah:

Fused Deposition Modeling (FDM)

Pencetakan 3D FDM adalah bentuk pencetakan 3D paling populer yang digunakan dalam fabrikasi prototipe plastik. Proses ini melibatkan penggunaan ekstrusi untuk pengendapan lapis demi lapis bahan plastik hingga produk akhir terbentuk.

Ketika printer FDM kelas industri digunakan, perakit dapat membuat prototipe dengan kekuatan dan resolusi yang ditingkatkan, tergantung pada bahan yang digunakan. Ini juga merupakan prosedur yang fleksibel, kompatibel dengan beberapa bahan termasuk PLA, ABS, Nylon, PETG, Polycarbonate, dll.

Stereolitografi (SLA)

FDM mengeluarkan filamen, tetapi pencetakan 3D SLA menggunakan bahan resin plastik untuk membuat komponen plastik prototipe 3D. Ini melibatkan penggunaan laser bertenaga tinggi yang membantu memperkuat model yang datang menggunakan tong resin. Produsen menggunakan metode ini untuk beberapa tujuan pembuatan prototipe, termasuk komponen gigi, medis, dan konsumen umum.

Sintering Laser Selektif (SLS)

Teknologi SLS juga memanfaatkan laser bertenaga tinggi. Namun, tidak seperti SLA, ini menyatukan bahan bubuk untuk membentuk model 3D. Proses ini menampilkan kualitas cetak yang lebih unggul dari FDM. Anda akan menemukan prototipe bagian plastik yang dibuat melalui metode ini menjadi lebih fungsional dan dengan resolusi lebih tinggi. Mereka umumnya lebih tahan lama dan fleksibel daripada cetakan FDM.

Manfaat Memilih Pencetakan 3D untuk Prototipe Plastik Anda

Anda akan menikmati manfaat berikut dari menggunakan pencetakan 3D untuk membuat prototipe plastik Anda:

• Pencetakan 3D dapat membantu Anda membuat prototipe plastik lebih cepat sekaligus mengurangi biaya keseluruhan proses manufaktur.
• Ini memungkinkan pengunggahan langsung file CAD ke perangkat lunak printer 3D dan pembacaan yang efektif oleh mesin, memungkinkan alur kerja yang lebih lancar.
• Ini memungkinkan pilihan material yang fleksibel sehingga produsen dapat menguji berbagai material saat membuat prototipe komponen plastik.
• Dengan pencetakan 3D, Anda dapat dengan mudah membuat perubahan dengan memperbarui file CAD produk sebelum mengirimnya ke printer. Dengan demikian, sebanyak mungkin iterasi dapat dibuat untuk desain dalam waktu yang sangat singkat.
• Perajin dengan printer 3D biasanya dapat membuat prototipe dari desain produk dalam waktu 24 jam atau kurang.

Permesinan CNC

pemesinan CNC menawarkan metode lain yang layak dan cepat untuk fabrikasi prototipe plastik. Teknologi ini menggunakan berbagai alat untuk membuat model 3D desain Anda dari balok bahan padat. Membuat prototipe CNC plastik melibatkan proses subtraktif. Artinya, bahan dikeluarkan dari blok padat, tidak seperti pencetakan 3D, yang merupakan proses aditif. Namun, ini tidak berarti bahwa perakit tidak dapat membuat prototipe plastik dengan bahan yang berbeda.

Mesin penggilingan digital membantu membuat proses lebih efektif. Perakit memastikan otomatisasi proses yang tepat dengan komputer yang tersedia untuk mengarahkan mesin penggilingan menggunakan file 3D yang diunggah. Membuat prototipe bagian plastik CNC tidak perlu menggunakan cetakan. Oleh karena itu, hemat biaya, dan Anda hanya perlu rendering CAD untuk memulai pembuatan prototipe plastik CNC.

Manfaat Memilih Mesin CNC untuk Prototipe Plastik Anda

Pemesinan CNC adalah salah satu teknik pembuatan prototipe cepat yang paling efektif, menawarkan keuntungan sebagai berikut:

• Ini memungkinkan Anda untuk menguji kecocokan, bentuk, dan fungsi komponen plastik prototipe tanpa memproduksi perkakas cetakan injeksi.
• Pemesinan CNC menawarkan peningkatan potensi toleransi yang ketat, undercut dan thread, serta batasan ukuran.
• Teknik ini juga memungkinkan pembuatan beberapa permukaan akhir pada prototipe, mulai dari pemolesan hingga pengecatan, pelapisan bubuk, dan banyak lagi.
• Permesinan CNC juga menyediakan waktu penyelesaian yang cepat, tergantung pada kompleksitas model prototipe plastik.
• Ini memungkinkan penggunaan berbagai macam bahan, membuatnya lebih mudah untuk memilih bahan untuk fabrikasi Anda.
• Prototipe yang dihasilkan cenderung memiliki sifat mekanik yang dekat dengan bagian yang disuntikkan, dengan hasil yang bervariasi berdasarkan tampilan dan fungsionalitas yang diinginkan.

Cetakan Injeksi

Saat Anda membutuhkan metode fabrikasi prototipe plastik untuk produksi prototipe terbatas, Anda harus memilih cetakan injeksi plastik . Meskipun cetakan injeksi populer untuk produksi massal, ia juga menawarkan cara yang berharga untuk memproduksi prototipe plastik. Teknik ini melibatkan pembuatan logam mati. Kemudian fabrikator mengirimkan resin plastik ke dalam tong yang dipanaskan, di mana resin tersebut dicampur dan disuntikkan secara paksa ke dalam cetakan logam.

Langkah terakhir adalah pendinginan cepat plastik menjadi komponen padat. Hasilnya adalah prototipe dengan sifat mekanik yang sangat baik dan permukaan akhir berkualitas tinggi. Ini kompatibel dengan pilihan bahan plastik yang populer seperti ABS, Polyethylene, Polycarbonate, Nylon, HIPS, dll. Cetakan injeksi plastik prototipe meletakkan dasar untuk cetakan berikutnya yang Anda butuhkan untuk produksi yang lengkap. Banyak industri memanfaatkan metode ini, termasuk industri otomotif, elektronik, medis, dan pengemasan.

Manfaat Memilih Cetakan Injeksi untuk Prototipe Plastik Anda

Cetakan injeksi plastik prototipe menawarkan keuntungan sebagai berikut:

• Ini memungkinkan pengujian konsep produk yang cepat dan hemat biaya tanpa mengurangi kualitas.
• Pencetakan injeksi membantu mendapatkan wawasan cepat tentang kemampuan operasional prototipe plastik dengan menciptakan replikasi produk akhir yang hampir sempurna.
• Metode ini dapat membantu membuat bagian kompleks mulai dari bentuk dan beratnya.
• Moulding injeksi plastik sangat ideal untuk industri yang membutuhkan pengujian dan sertifikasi yang cukup, seperti sektor medis.
• Ini adalah metode paling efektif untuk produksi minimal.

Mencari layanan pembuatan dan fabrikasi prototipe plastik? Lihat RapidDirect dan unggah file Anda untuk mendapatkan penawaran instan.

Pertimbangan Utama untuk Pembuatan Prototipe Cepat Plastik

Sangat penting bagi desainer untuk memilih metode prototyping plastik yang paling cocok untuk aplikasi mereka. Prototipe memiliki berbagai kualitas yang dibutuhkan. Meskipun Anda dapat memiliki kemiripan perkiraan prototipe dan bagian produksi pada tahap awal, mereka harus sangat cocok saat pengembangan semakin dekat dengan peluncuran.

Jadi, akan lebih baik untuk mempertimbangkan beberapa faktor sebelum memilih metode fabrikasi prototipe plastik. Kunci-kunci ini meliputi:

1. Tujuan dari Prototipe Plastik

Penerapan prototipe Anda harus menjadi pertimbangan pertama Anda. Prototipe plastik digunakan di berbagai industri dan untuk alasan yang berbeda. Prototipe Anda mungkin untuk pengujian non-fungsional untuk pemasaran atau penjualan. Di sisi lain, Anda mungkin memerlukan prototipe untuk pengujian fungsional dengan calon konsumen. Anda harus memilih metode yang menghasilkan komponen prototipe dengan warna, geometri, dan permukaan akhir yang tepat dari produk akhir yang diinginkan.

2. Formulir

Apakah desain Anda menyertakan toleransi yang ketat atau fitur internal yang kompleks? Jawaban atas pertanyaan ini akan membantu Anda memilih teknik pembuatan prototipe yang tepat untuk prototipe Anda. Beberapa pilihan manufaktur terbatas dalam hal geometri desain. Beberapa dari mereka mungkin memerlukan desain tingkat tinggi untuk pembuatan (DfM) optimasi sebelum menjadi ekonomis atau hemat biaya. Teknologi yang dapat secara efektif sesuai dengan geometri yang diinginkan dari bagian plastik Anda adalah pilihan terbaik.

3. Volume &Biaya

Ukuran dan volume bagian terkait erat dengan biaya akhir proses. Volume total prototipe yang ingin Anda hasilkan memainkan peran penting dalam membantu Anda memilih teknik pembuatan prototipe yang tepat. Beberapa proses mungkin memiliki biaya awal yang lebih tinggi untuk penyetelan dan perkakas sementara mereka menghasilkan suku cadang yang murah. Sebaliknya, proses lain mungkin memiliki biaya awal yang rendah tetapi biaya komponen meningkat karena otomatisasi yang lebih rendah, waktu siklus yang lebih lambat, dan biaya tenaga kerja. Bahkan dengan peningkatan volume, biaya proses tersebut hanya berkurang sedikit.

4. Waktu Pengerjaan

Seberapa cepat Anda membutuhkan prototipe juga akan memengaruhi pilihan teknik Anda. Beberapa metode pembuatan prototipe menggunakan perkakas canggih yang digabungkan dengan otomatisasi untuk membuat prototipe dalam waktu 24 jam. Namun, perkakas dan penyiapan untuk beberapa metode dapat mendorong waktu tunggu hingga berminggu-minggu. Jika Anda membutuhkan pengujian yang dilakukan dengan sangat cepat, Anda harus memilih metode yang menghasilkan suku cadang dengan cepat.

5. Bahan

Apakah prototipe Anda perlu disiapkan dengan tegangan atau regangan tertentu? Anda perlu menyeimbangkan biaya dengan persyaratan estetika dan fungsional prototipe Anda sebelum memilih bahan yang optimal. Bandingkan karakteristik aplikasi ideal Anda dengan teknik pembuatan prototipe plastik yang tersedia sebelum menentukan pilihan.

Apa itu Prototipe Plastik Biaya?

Beberapa faktor mempengaruhi biaya prototipe plastik. Faktor-faktor tersebut meliputi bahan yang digunakan, kompleksitas bagian, dan teknik fabrikasi prototipe plastik yang digunakan. However, 3D printing is generally less expensive than CNC machining. Injection molding is somewhat more costly than the initially mentioned processes due to mold milling costs.

The low fixed costs of 3D printing ensure zero economies of scale. That is, the first copy has the same cost as the last. The fixed costs of CNC machining is also low, with total cost rising at a steady rate. So, you’d expect the cost of each part to be a little higher than similar parts produced with 3D printing.

For prototype plastic injection molding cost, it is relatively high for the first few parts. However, the price steeps lower as the volume increases. It is clear that the plastic prototype cost is relative and depends largely on the method used and volume required.

Plastic Prototyping Techniques	Cost
3D Printing	Inexpensive
CNC Machining	Low, but higher than 3D printing
Injection Molding	Costly, but depending on the volume

Kesimpulan

Plastic prototyping is an effective means of ensuring quality outcomes of your manufacturing process. However, the success of your plastic prototype will depend on your understanding of the prototyping technologies available and selecting the most effective one for your application. Now that you know more about developing plastic prototypes, it’s time to gain a competitive advantage by choosing the right manufacturing partner.

RapidDirect Your Plastic Prototype Manufacturing Service Provider

RapidDirect has the experience you need to deliver efficient prototype manufacturing services. Our expert team of engineers and designers has an adequate understanding of diverse techniques to handle your project best. We do not only provide cost-effective services, but we also give professional feedback and suggestions to help get the best out of the process.

With an extensive network of partners in several industries, you can be sure that we provide the best possible prototyping solutions. Get an instant quote within minutes and orders in days. All you need to do is upload your CAD file. Contact RapidDirect today, and let’s help turn your ideas into reality.

FAQ

How do you make a plastic prototype?

There are various techniques available for making plastic prototypes. They include vacuum casting, injection molding, 3D printing, CNC machining, and more. Your choice will depend on your prototype’s application, volume, form, material, and cost.

Why is a plastic prototype important?

The essential benefit of a plastic prototype is that it stimulates the actual product features. This way, you can quickly test the design’s correctness and product functionality before going into mass production.

How much does it cost to make a plastic prototype?

The relative pricing of plastic prototype manufacturing will depend on the chosen manufacturing technique and the volume of parts required. Generally, 3D printing presents the most cost-effective option, while CNC machining is also relatively cheap. The injection molding price is a little on the high side because of the mold tooling.