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上海怡尚精密模型有限公司

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什么是手板模型:

    手板模型就是在产品量产之前,不用开模具的前提下,根据自已的构想,或是事先设计好的二维或是三维图纸通过特定的制作方法来做出的一个或是几个,用来检查外观或结构功能合理性的功能样板。由于以前没有自动化机器,所以人们是用手工出制作产品的样品,因为它是产品之前的第一个类似于产品的产品,也以有人称为首板,到了科技高速发展的今天,我们可以通过高端的自动化机器,各种不同的制作方法来生产各类工业产品样件,所以呢,我们统称为模型!目前我们国家的模型除了本身的技术,还有来自韩国,日本,台湾的技术,而我们怡尚模型结合了国内外的手板模型制造技术,可以根据客户要求生产出高质量的手板模型。

手板模型分类:

    按作用功能可分为外观模型用来最终确定产品外观,色彩,以及整体观感的实心样品!结构模型 用来检测产品结构,功能,公差配合,工艺合理性的手板样品!

    按制作方法的可分为CNC加工手板是指三轴、四轴或五轴的数控加工中心,通过专门的数控编程软件编好刀具走刀路径,直接按三维图档加工出来的模型,工作材料一般是直接的塑料材料ABS、PP、PE 、PS、PMMA等等,成型之后一般与注塑产品没有差异 ,优点是材料性能优良,强度高,韧性好,精度高,成本相对较低的特点!缺点是不能完成特别复杂部件的加工工程。 

    快速成型手板它是指在计算机控制与管理下根据零件CAD模型,采用材料精确堆积(由点堆积成面,由面堆积成三维实体)的方法制造出来的产品原型样件!一般有SLS 选择性激光粉 烧结快速成型,这种方式的工作原料主要是粉末性高分子材料的树脂类和类似塑料类材料,成型后具有塑料的特性。优点是加工时间快;缺点是材料性质比较脆!另一种 是SLA 光固化激光烧结立体三维成型,这种方式的工作原料主要是液体高分子树脂材料和类似塑胶材料,成型后具有良好的透明度和塑料性能。优点是材料性能良好,接 近塑料材料;但是价格比较高。其它的FDM、LOM、三维打印 ,这三种激光快速成型技术目前在国内很少使用

外观模型:

    主要是把设计师的构想以形体、色彩、尺寸、材质,用表面处理材料和工艺反映出来,为更深入的交流、评估、修改和完善设计方案、检验设计方案的合理性提供有效的实物照。

结构模型:

    结合外观模型的特点,根据想要表现出的产品功能,用形体、尺寸精度反映出来,可以验证结构设计是否满足预定要求,如结构的合理与否、安装、开模的难易程度等。

功能模型:

    结合结构模型的特点,主要把设计师的构想和要表现出的产品功能,用形体、尺寸精度,通过各种材料不同的特性提供事物参照的首样。

手板模型的作用:

    1.检验产品的外观 当我们的外观构想在大脑中已经有了一个大概,这时我们可以通过工程设计在电脑里面建好三维模型,但实际的说,电脑里面也只是纸上谈兵,比如说我们的客户要看样,我们不可能搬台电脑给他们讲解,而这时我们的手板模型可以方便,简洁直观的表达出工程师的创意,体现客户的想法,以及发现设计的不足,从而延伸我们的构想,使我们的设计最佳化!

    2.检验产品的结构 由于实物手板模型直观明了,所以工程师可以通过手板来发现产品结构设计中存在的工程、工艺问题,(比如说装配干涉,工艺过于复杂,无法开模或是开模成本过高)从而讨论出经济合理设计方案,优化产品结构及功能;降低产品的生产成本!

    3.避免直接修改模具的风险性以及成本浪费和生产周期延长 由于模具造价相当高,而且技术性相当强,所以,如果设计好的图纸直接去开模,万一设计上存在缺陷而要修改模具,由此而产生成本浪费还是延误生产周期,那就不划算了!这时候,我们的模型可以在开模期发现并解决设计问题,从而节约成本,达到事半功倍的效果!

    4.可作为展览会、交易会的实物展品,为公司外贸接单起到相当大的作用!比如说现的广交会,有相当多的厂家就是通过我们的手板模型讲解其产品的作用,性能,优势,使用方法等!从而让人们更加清楚的了解其产品,从而购买其产品!

模型材料分类:

    ABS工程塑料,ABS塑料系丁二烯—丙烯腈—苯乙烯组成的三元共聚物,俗称ABS塑料,其临界表面张力为34—38mN/cm,热变形温度为70—107℃!具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高 的抗冲击强度,典型用途 汽车(仪表板,工具舱门 ,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱, 大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等 典型用途 汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱, 大强度工具(头发烘干机搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体, 打字机键盘,娱乐用车辆),电话机壳体, 打字机键盘,娱乐用车辆。

    透明材料,一般用有机玻璃,化学名称叫做"PMMA"属丙烯醇类,英文是ACRYLIC,所以也有人称为压克力。压克力透明性较好,亮度高,可以根据要求做出不同的色彩,一般用作各种灯具,显示屏,发光屏等!

    POM材料(又称赛钢、特灵)。它是以甲醛等为原料聚合所得。POM-H(聚甲醛均聚物),POM-K(聚甲醛共聚物)是高密度、高结晶度的热塑性工程塑料。具有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有优异的耐摩擦性能!它收缩率大,熔点明显约153~160度,比1.42g/cm3,收缩率2.1%。一般用作轴承、齿轮、拉杆等。

    PC是聚碳酸酯的简称,聚碳酸酯的英文是Polycarbonate,简称PC工程塑料,PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂,具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性,较高的强度、耐热性和耐寒性;还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点/主要用于电气和商业设备(计算机元件、连接器等),器具(食品加工机、电冰箱抽屉等),交通运输行业。 

    尼龙聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA),是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性!

    金属材料一般有铝合金,锌合金, 钛合金,镁合金,铜,钢,铁等!金屬及合金具有下列共同的特性:(1)固體狀態下具結晶結構;(2)具有獨特的金屬光澤且不透明;(3)電與熱之良導體;(4)塑性加工變形能力佳。

    其它如电木,代木,橡胶,油泥,聚胺脂发泡材料等!

手板模型表面处理工艺分类:

    手板表面处理工艺主要有:打磨,喷砂,抛光,喷涂,喷粉,UV喷涂,印刷,镭雕,电镀,氧化,钝化,发黑,拉丝和磷化共14种工艺。

    1、打磨:使用砂纸对工件外貌进行磨擦,以除去工件表面上的毛刺、机加工纹路、粘接痕迹等缺陷,从而提高工件的平整度,降低粗糙度,使工件表面平滑,精细。

    2、喷砂:是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂)高速喷射到被需处理工件表面,由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加工件和喷漆涂层之间的附着力,延长了漆膜的耐久性,也有利于油漆的流平和装饰。

    3、抛光:在打磨的基础上利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度,而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的,有时也用以消除光泽(消光)。经过抛光工艺的工件表面粗糙度一般可达Ra0.63~0.01微米。PMMA透明工件由于需要非常高的打磨抛光要求,因此PMMA透明件的价格非常昂贵,是普通ABS件的4倍以上。

    4、喷涂:表面喷漆是应用最为广泛的表面工艺之一。

喷涂具有以下几个优点:

   (1)、可遮盖成型后工件的表面缺陷; 

   (2)、工件表面通过喷涂可以获得多种色彩,不同的光泽度,不同的外观视觉效果及多种不同的手感;

   (3)、增强了工件表面的硬度和耐擦伤性;喷涂的效果有:哑光,半哑光,亮光(高光),各种各样的颜色,各种各样的纹理、蚀纹,拉丝效果(金属颜色方可拉丝),皮革效果,弹性手感效果(橡胶漆)等。

    5、喷塑(喷粉):静电喷塑是利用电晕放电现象使粉末涂料吸附在工件上的。其过程是这样的:粉末涂料由供粉系统借压缩空气气体送入喷枪,在喷枪前端加有高压静电发生器产生的高压,由于电晕放电,在其附近产生密集的电荷,粉末由枪嘴喷出时,形成带电涂料粒子,它受静电力的作用,被吸到与其极性相反的工件上去,随着喷上的粉末增多,电荷积聚也越多,当达到一定厚度时,由于产生静电排斥作用,便不继续吸附,从而使整个工件获得一定厚度的粉末涂层,然后经过热使粉末熔融、流平、固化,即在工件表面形成坚硬的涂膜。静电喷粉的优缺点:不需稀料,无毒害,不污染环境,涂层质量好,附着力和机械强度非常高,耐腐蚀,固化时间短,不用底漆,工人技术要求低,粉回收使用率高;涂层很厚,表面效果有波纹,不平滑,只能加工半哑光,亮光这两种外观效果。

    6、UV喷涂:表面经过UV处理保护的板材.UV是Ultraviolet (紫外线)的英文缩写,UV漆即紫外光固化漆,也称光引发涂料。

UV的优缺点: 

    (1)、硬度高。最高硬度可达5~6H;

    (2)、固化速度快,生产效率高,通过紫外线固化,30分钟即可固化;

    (3)、涂层性能优异,涂层在硬度、耐磨、耐酸碱、耐盐雾、耐汽油等溶剂各方面的性能指标均非常高;特别是其漆膜丰满、光泽尤为突出;

    (4)、UV漆所采用的光固化工艺在淋刷油漆时无污染,是公认的绿色环保产品;

    (5)、UV涂料对灰尘敏感,因而对施工环境要求严格。

    (6)、在喷涂的过程中容易发生爆裂。

    (7)、不防日晒,在阳光的照射下容易裂。

    (8)、时间长了会泛黄,因此,在产品外观要求纯白时,一般不使用UV上光 。

    (9)、价格比较昂贵,对涂层前处理要求非常高。

    7、印刷:

    (1)、丝网印版的部分网孔能够透过油墨,漏印至承印物上;印版上其余部分的网孔堵死,不能透过油墨,在承印物上形成空白。印版上要过墨的部分的网孔不封闭,印刷时油墨透过,在承印物上形成墨迹,印刷时在丝网印版的一端倒入油墨,油墨在无外力的作用下不会自行通过网孔漏在承印物上,当用刮墨板以一定的倾斜角度及压力刮动油墨时,油墨通过网版转移到网版下的承印物上,从而实现图像复制。(印刷出来的图案是凸起来的)

丝印的优点:

    A、成本低、见效快。

    B、适应不规则承印物表面的印刷。

    C、附着力强、着墨性好。

    D、墨层厚实、立体感强。

    E、耐旋旋旋旋光性强、成色性好。

    F、印刷对象材料广泛, 印刷幅面大。

   (2)、移印(曲面印刷):指用一块柔性橡胶,将需要印刷的文字、图案,印刷至含有曲面或略为凹凸面的塑料成型品的表面。移印是先将油墨放入雕刻有文字或图案凹版内,随后将文字或图案复印到橡胶上,再利用橡胶将文字或图案转印至塑料成型品表面,最后通过热处理或紫外线光照射等方法使油墨固化。

    8、镭雕:镭雕也叫激光雕刻,是一种用光学原理进行表面处理的工艺。比如说要做一个键盘,它上 面字有蓝色,绿色,红色和灰色,键体是白色,激光雕刻时,先喷油,蓝字,绿字,红字, 灰字各喷相应的颜色,这样看上去就有蓝键,绿键等键了,再整体喷一层白色,这样就是一整块白键盘了,各蓝绿都被包在下面了。然后利用激光技术和工业设计师提交的按键图做成的菲林,雕掉上面的白色油,呈现出来的就是蓝绿等按键。

镭雕的局限:

   (1)、镭雕深度:AL为0.1mm,塑料喷漆涂层:0.2-0.3mm,铁等其他金属达0.08mm;

   (2)、镭雕的极限表面积为:100X100mm,超过100X100mm需要拼接镭雕,衔接的位置不美观,衔接痕迹比较明显;

   (3)、白色及接近白色的颜色无法雕除,曲面镭雕出来的字符容易发生变形;

    9、电镀:电镀是利用电极通过电流,使金属附著于物体表面上, 其目的是在改变物体表面之特性或尺寸。电镀一般分为湿法电镀和干法电镀两种。湿法就是平常所说的水镀,干法就是平常说的真空镀,水镀是把镀层金属通过电极法,产生离子置换附着到镀件表面,而真空镀是利用高压,大电流,使镀层金属在真空的环境下,瞬间汽化成离子再蒸镀到镀件表面,水镀附着力好,后期不需要其他处理,真空镀附着力较差,一般需要在表面做PU或者UV.PC不可以电镀。复模件不可以水镀,只可以真空镀。水电镀颜色较单调,常见的水镀有镀铬、镍、金等,而真空电镀可以解决七彩色的问题.水镀前工件的表面效果必须打磨到1500-2000的砂纸,然后抛光才可以进行水镀,因此水镀的工件一般都非常昂贵,真空镀打磨的效果可以稍微差点800-1000的砂纸即可,因此真空镀也相对比较便宜。

    10、氧化:金属的氧化处理是金属表面与氧或氧化剂作用而形成保护性的氧化膜,防止金属腐蚀。氧化分为化学氧化和电化学氧化(即阳极氧化)。

   (1)化学氧化所产生的氧化膜较薄,厚度约为0.3-4um,多孔, 有良好的吸附能力,质软不耐磨,导电性能好,适于有屏蔽要求的场合,可着上各种各样的颜色,有较好的吸附能力,可着上各种各样的颜色,在其表面再涂漆,可有效地提高铝制品的耐蚀性和装饰性。

   (2)阳极氧化所产生的氧化膜较厚,厚度一般在5-20v m,硬质阳极氧化膜厚度可达60- 2500vm,硬度高,耐磨性能好,化学稳定性好,耐腐蚀性能好,吸附能力好 ,有很好的绝缘性能,绝热抗热性能强,可着上各种各样的颜色。综上所述,铝和铝合金经化学氧化处理,特别是阳极氧化处理后,在其表面形成的氧化膜具有良好的防护一装饰等特性,因此,被广泛应用于航空、电气、电子、机械制造和轻工工业等方面。(只可以在铝或者铝合金上面氧化,一般铝合金都用进口6160进行氧化工艺。)

    11、钝化: 在一定条件下,当金属的电位由于外加阳极电流或局部阳极电流而移向正方向时,原来活泼溶解的金属表面状态会发生突变。金属的溶解速度则急速下降。这种表面状态的突变过程叫做钝化。钝化可以提高金属材料的钝化性能,促使金属材料在使用环境中钝化,提高金属的机械强度,是腐蚀控制的最有效途径之一,增强了金属与涂膜的附着力。 

    12、发黑:表面发黑处理,也有被称之为发蓝。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。发黑所得保护膜呈黑色,提高了金属表面的耐腐能力和机械强度,并且还可以作为涂料的良好底层。(不锈钢不可以发黑处理,铁的发黑效果最佳)

    13、拉丝:拉丝处理是通过研磨产品在工件表面形成线纹,起到装饰效果的一种表面处理手段。拉丝能够很好的体现金属材料的质感,可使金属表面获得非镜面般金属光泽。根据表面效果不同可分为直丝(发丝纹)和乱丝(雪花纹)。根据拉丝效果的要求、不同的工件表面的大小和形状选择不同,拉丝分为手工拉丝和机械拉丝两种方式。常见的手工拉丝多用于3M公司的工业百洁布。丝纹类型的好差具有很大的主观性。每个用户对表面线纹的要求不同,对线纹效果的喜好不同,因此必须要有拉丝的样板才能加工出用户喜欢满意的效果。圆。ɑ∶婧椭泵娼唤哟Ψ浅D芽,拉丝不均匀)及漆面(金属颜色表面可拉细小的丝纹)均不宜拉丝。

    14、磷化:表面磷化就是用锰、锌、铁等金属的正磷酸盐溶液处理金属表面,使其生成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程。磷化处理后生成的保护膜可以提高金属的绝缘性和抗腐蚀性,提高工件的防护和装饰性能,并且还可以作为涂料的良好底层。金属表面磷化处理方法分为冷磷化(常温磷化)、热磷化、喷少磷化以及电化学磷化等几种。磷化处理在汽车工业中是对汽车覆盖件、驾驶室、车箱板等涂漆零件的涂前处理的主要方法,要求磷化膜细密、平滑、均匀、厚度适中并且具有一定耐热性。

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