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手板模型的加工方式及其特点

2025-02-17

手板模型在产品研发过程中扮演着至关重要的角色,它能够验证产品的结构、外观以及尺寸是否满足设计要求。随着科技的进步,手板模型的加工方式也日益多样化。本文将详细介绍几种常见的手板模型加工方式,包括CNC加工、3D打印、硅胶复模以及低压灌注,并对每种方式的特点进行分析。


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一、CNC加工

CNC加工,即计算机数字控制机床加工,是目前国内应用最广泛的手板制作方法之一。CNC加工车床、铣床、镗铣床等设备通过读取CAD文件并生成G代码程序,对数控机床进行控制,从而实现对材料的精确加工。CNC加工的主要材料包括ABS、PC、PMMA等,其中ABS是最常见也最常用的塑胶材料。CNC加工的优势在于加工质量稳定、精度高,可以生产表面效果较好的产品。然而,CNC加工也存在一些缺点,如材料利用率不高、需考虑夹具设计、复杂结构需多次加工成型等,导致时间成本和人工成本较高。



二、3D打印

3D打印,即增材制造技术,是一种以数字模型文件为基础,通过逐层堆积材料来制造实体物品的技术。3D打印包括SLA、SLS、SLM以及FDM等多种技术,每种技术所使用的材料各不相同。SLA技术主要使用树脂材料,SLS技术则使用蜡粉及塑料粉,而FDM技术则使用热塑性材料,如蜡、ABS、尼龙等。3D打印的优势在于能够处理复杂结构和外观,甚至可以打印金属材质,非常适合外观和结构复杂的手板制作。然而,3D打印的表面相对较为粗糙,且费用相对较高。



三、硅胶复模

硅胶复模,也称真空复模,是利用产品原型在真空状态下制作出硅胶模具,并在真空状态下用PU材料进行浇注,从而克隆出与产品原型相同的复制件。硅胶复模的优势在于制作周期短、成本低,非常适合小批量手板制作。然而,硅胶复模的质量较CNC加工差,模具使用寿命也有限,通常在15-20次左右。此外,硅胶复模所使用的PU材料在韧性及耐高温方面也存在一定的不足。



四、低压灌注

低压灌注是相对于高压注塑而言的一种手板模型制作方式。其主要材料是环氧树脂,所用压力可达30-50公斤/cm²。低压灌注在物理性能上要比硅胶复模好得多,手板复模可以达到注塑产品物理性能的80%-90%。然而,低压灌注也存在一些缺点,如尺寸、精度不高,不是真正的塑料材质等。因此,低压灌注更适合于5-50个的小批量手板制作。


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结语

手板模型的加工方式多种多样,每种方式都有其独特的优势和适用场景。在选择加工方式时,需要根据产品的具体要求、成本预算以及制作周期等因素进行综合考虑。CNC加工以其高精度和高质量表面著称,适合对精度要求较高的产品;3D打印则以其快速成型和能够处理复杂结构的特点,适合外观和结构复杂的手板制作;硅胶复模和低压灌注则以其制作周期短和成本低的优势,适合小批量手板制作。通过合理选择加工方式,可以确保手板模型的质量满足设计要求,为产品的后续开发提供有力支持。


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