Le prototype vise à voir exactement comment votre produit apparaît et agit dans un scénario réel. Il existe différents processus de prototypage dans l'industrie manufacturière, allant de l'usinage CNC à l'impression 3D. La beauté de ces processus réside dans leur rapidité et leur rentabilité, car la plupart d'entre eux vous permettent de produire des prototypes à moindre coût. L'outillage rapide est un autre processus utilisé pour produire des prototypes.
Contrairement aux autres processus de prototypage, ce processus appliqué au moulage par injection à faible volume aide les fabricants à produire des outils et des pièces de projet rapidement et à moindre coût. Le prototypage utilisant cette approche peut aider à montrer comment différentes parties de votre produit fonctionneraient.
Continuez à lire car nous fournissons un excellent aperçu de l'outillage rapide, de ce qu'il est, des processus impliqués, de la façon de créer des outils rapides, de ses avantages et de ses limites.
Présentation de l'outillage rapide
Également connu sous le nom d'outillage de pont ou d'outillage de prototype, il s'agit de l'une des étapes du développement du produit. Cela implique des inserts à chargement manuel, une base de moule stockée et un matériau de moule. Le matériau du moule peut être soit de l'aluminium, soit de l'acier doux.
C'est un outil rapide qui vous permet d'obtenir des pièces de projet à moindre coût et rapidement. Le résultat est la production de pièces par moulage par injection à faible volume qui fonctionnent comme des outils. Les fabricants souscrivent à des outils rapides car ils permettent aux fabricants de remarquer et de corriger les défauts de la conception actuelle pour éviter les problèmes dans les pièces finales avant un investissement à grande échelle dans l'outillage de production.
De plus, cela vous permet d'utiliser les mêmes matériaux pour la production réelle. En d'autres termes, ils vous permettent de décider si vous avez fait les bons choix de matériaux, car vous obtenez une image plus claire de votre prototype, y compris comment ses différentes parties fonctionneraient dans un scénario réel. Par conséquent, l'utilisation d'outils rapides est un bon moyen de développer des commandes en petits lots dans la conception de processus, le marketing et l'évaluation de produits.
Comment fonctionne l'outillage rapide ?
Avec l'augmentation de la demande de solutions d'outillage bon marché, il y a également une augmentation du nombre de méthodes utilisées pour fabriquer des outillages de prototypes rapides. Généralement, il existe deux méthodes principales de fabrication de moules rapides. Ceux-ci inclus:
- Approche directe
- Approche indirecte
Approche directe
L'approche directe de l'outillage rapide produit les inserts de moule à cavité et le noyau proprement dit. L'une des principales forces de cette approche est sa capacité à produire des outils avec des géométries qui pourraient être inaccessibles sans elles. Par exemple, dans la technique de refroidissement conforme, l'évacuation de la chaleur du moule est uniforme, ce qui réduit les temps de refroidissement d'environ 66 %. Cela se produit parce que les canaux de refroidissement internes suivent le contour présent dans les cavités du moule.
Avantages de la fabrication d'outils rapides avec la méthode directe
- Production rapide : Avec cette approche, vous pouvez concevoir et développer des outils ou des moules en quelques jours ou semaines comme dans ce cas.
- Pas complexe: Les étapes de cette méthode sont simples. Ils sont également peu nombreux par rapport à la méthode indirecte.
- Ne consomme pas de ressources : Le prototypage ou la production à l'aide de cette méthode nécessite peu de ressources. Par exemple, vous pouvez créer plusieurs prototypes à partir d'un seul outil ou moule.
- Approche flexible : Cette approche est très flexible, vous permettant de modifier les conceptions aussi rapidement que possible. En d'autres termes, si vous avez une idée de conception et que vous souhaitez tester si cela fonctionnerait ou non, c'est la meilleure approche pour vous. De plus, si votre produit ne nécessite pas de détails de haut niveau, vous devez vous en tenir à l'approche directe
Inconvénients des outils rapides fabriqués avec la méthode directe
- Pas durable ou robuste: Les prototypes fabriqués à l'aide de cette méthode ne sont souvent pas durables. C'est-à-dire que les moules fabriqués à l'aide de ce procédé pourraient se casser facilement car le matériau utilisé n'est généralement pas de haute qualité. Ce serait entraîner par la suite un coût de production plus élevé si vous devez remplacer le moule à plusieurs reprises. Une autre avenue qui pourrait augmenter le coût du produit est si vous continuez à changer de conception. Par conséquent, un changement de conception signifierait un changement dans le moule. De plus, si le détail est une qualité importante pour votre produit ou prototype, cette méthode n'est pas pour vous.
- Erreur sujette: La création de plusieurs moules à l'aide de cette méthode entraîne souvent des erreurs. Cette erreur est souvent due à des différences dans les dimensions du moule. Cela est particulièrement vrai si vous utilisez des matériaux différents.
Approche indirecte
L'approche indirecte utilise des modèles maîtres produits par la fabrication additive pour fabriquer des matrices ou des moules. Bien que de nombreuses méthodes soient disponibles pour y parvenir, des techniques d'outillage souple sont couramment utilisées.
L'outillage souple consiste à utiliser des moules en silicone pour les pièces en plastique. De plus, ces moules en silicone servent aussi de modèles sacrificiels lorsque l'on souhaite couler des pièces métalliques.
Avantages de la fabrication d'outils rapides avec la méthode indirecte
- Durable: Le modèle maître fabriqué à partir d'un matériau durable dure très longtemps. Il est difficile de l'endommager pendant le processus de prototypage. Cela signifie que pendant toute la durée de votre production, vous ne modifierez probablement pas un modèle principal à moins qu'il n'y ait un changement de conception.
- Polyvalent: Selon les besoins, les fabricants peuvent créer des outils souples et durs plus rapidement avec cette méthode.
- Idéal pour l'expérimentation et les tests : Cette méthode vous permet d'expérimenter différents matériaux.
Inconvénients de la fabrication d'outils rapides avec la méthode indirecte
- C'est long: Il faut plus de temps pour produire un outil maître que pour produire un moule en méthode directe. De plus, le processus comporte de nombreuses étapes, ce qui pourrait augmenter le coût de production. De plus, s’il est probable que votre conception change pendant la phase de prototypage, vous devez éviter cette méthode.
- Pas pour les conceptions simples: Cette méthode fonctionne mieux avec des conceptions complexes qui nécessitent beaucoup de détails. En d'autres termes, si votre conception est simple, cette méthode n'est probablement pas pour vous.
Après avoir examiné les deux méthodes, leurs avantages et leurs inconvénients, comment choisir l'idéal lorsque l'on souhaite réaliser un moule rapide ? Vous trouverez ci-dessous quelques lignes directrices à prendre en compte avant de prendre votre décision.
- Budget : Cela implique le montant des fonds que vous prévoyez d'utiliser pour le prototypage et la production.
- Chronologie : Dans combien de temps avez-vous besoin du prototype ou du produit
- Complexité de la conception : votre conception nécessite-t-elle des détails ? Est-ce complexe ou simple ?
- Matériaux : quel matériau avez-vous en tête pour développer votre prototype ou votre produit ?
Considérations pour faire des moules de prototypage
Lors de la fabrication de moules de prototypage, voici quelques facteurs dont vous devez tenir compte.
- Force du moule: Le moule doit être solide et durable pour résister aux procédé de moulage par injection. Il est également important de noter que les machines de moulage forcent les matériaux chauffés dans le moule à des livres par pouce. Si le moule n'est pas assez solide, il pourrait s'effondrer.
- Lissage du moule: Pour injecter et éjecter proprement le plastique dans et hors du moule, il doit être lisse. Cependant, certains processus nécessitent l'ajout de matériaux en couches, de sorte que leurs produits ne sont généralement pas lisses. Dans des situations comme celle-ci, sufinition de la face est nécessaire dans les pièces en plastique.
Avantages de l'outillage rapide dans la fabrication
L'outillage rapide a maintenant un taux d'adoption élevé parmi les fabricants en raison des avantages qu'il leur offre. Vous hésitez encore à l'utiliser pour vos besoins de prototypage ? Voici quelques avantages que l'outillage de production rapide vous offre.
Réduction des coûts de développement de produits
Les matériaux utilisés dans la fabrication d'un moule rapide sont souvent moins chers et plus flexibles que ceux nécessaires à la fabrication d'un moule conventionnel. Ces matériaux vont de différents types d'aluminium à l'acier.
En outre, la rentabilité des outils imprimés en 3D vous permet d'économiser de l'argent sur la production, car plus le processus est rapide, moins vous dépensez.
Délai de mise sur le marché rapide
Il en résulte une production plus rapide des prototypes et des produits. De plus, cette vitesse réduit le temps passé dans l'étape de prototypage de la production, accélérant ainsi le délai de mise sur le marché.
Personnalisation du moule
Avec cet outillage prototype, vous pouvez créer votre moule personnalisé avec n'importe quelle dimension. Vous pouvez également faire passer différents matériaux dans le moule et effectuer des tests de contrôle qualité sur ceux-ci. Cela s'avère pratique lorsque vous n'êtes pas sûr du matériau idéal pour votre produit.
Testez minutieusement la conception et les fonctionnalités
Cette méthode de prototypage vous permet de réaliser plusieurs prototypes ou moules en peu de temps, parfois en quelques heures. Cela vous donne également la liberté de tester de nouvelles idées et d'ajuster les anciennes. Ceci, à son tour, contribue à améliorer la fonctionnalité de conception et la valeur marchande.
ROI accru
Un autre avantage est qu'il accélère le temps de développement du produit, ce qui vous permet de commencer à récupérer vos investissements en peu de temps. De plus, la baisse des coûts de production et de prototypage réduit le temps passé à obtenir votre retour sur investissement car vous engagez moins de dépenses.
Limites de l'outillage rapide dans le moulage par injection
Il est possible de produire des moules ou des outillages rapides dans les plus brefs délais, ce qui accélère la production de pièces en plastique. Cependant, il existe encore des limites à l'outillage rapide. Voici quelques-uns d'entre eux.
Coûts d'injection plus élevés, coûts de main-d'œuvre
Le prototypage avec un outillage rapide est un processus répétitif, ce qui signifie dépenser plus en injections, surtout si vous cherchez à perfectionner une conception. Des coûts d'injection plus élevés se traduisent par des coûts de main-d'œuvre plus élevés, ce qui pourrait augmenter votre coût de production.
Cycles de vie des moules plus courts
Les moules rapides ne durent pas longtemps. Cela est dû au stress que leur impose le processus d'injection. En outre, les matériaux utilisés dans la production des moules, tels que l'aluminium et l'acier, ne sont pas de haute qualité. Par conséquent, vous finirez par créer un nouveau moule de temps en temps, car les précédents s'usent.
Outillage rapide contre prototypage rapide
Certaines personnes pensent que l'outillage rapide et le prototypage rapide sont identiques, ce qui n'est pas vrai. Il existe des différences, et nous en discuterons ici.
L'outillage rapide implique la production d'un outil ou d'un moule qui permet aux fabricants de produire rapidement des pièces d'un produit qui fonctionneraient comme un outil. De plus, il existe ici deux approches du prototypage; méthode directe et méthode indirecte. Mais la technique couramment utilisée est le moulage par injection.
D'autre part, le prototypage rapide est une technologie ou une méthode qui permet la production rapide d'une pièce physique destinée à une utilisation finale ou à servir de prototype. En outre, les technologies courantes impliquées dans le prototypage rapide sont la fabrication additive (impression 3D) et la fabrication soustractive (Usinage CNC).
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Conclusion
L'outillage rapide présente de nombreux avantages pour les fabricants, allant du gain de temps à la réduction des coûts. Nous pensons qu'avec les informations ci-dessus, vous avez obtenu un bon aperçu des différentes méthodes impliquées dans ce processus et de ce qui le différencie du prototypage rapide.
Quel que soit le type de produit que vous souhaitez développer, vous devez faire appel à un fabricant de prototypes réputé. Avec plusieurs fabricants sur le marché, RapidDirect est le fabricant recommandé pour tous vos besoins de prototypage.
