Différentes méthodes de prototypage sont utilisées dans l'industrie du caoutchouc, mais pour choisir la bonne, il faut soigneusement équilibrer les besoins du client avec ce que les différents processus peuvent réaliser.
Pour démontrer à quel point de superbes prototypes en caoutchouc sont fabriqués, nous expliquerons comment ce processus est mené chez Hongju Silicone. Nous examinerons les différentes méthodes de prototypage, notre approche interne du prototypage du caoutchouc et pourquoi nos solutions vous conviennent.
Qu’est-ce que le prototypage en caoutchouc ?
Le prototypage du caoutchouc est le processus de création des premiers échantillons de produits qui seront fabriqués à partir de matériaux en caoutchouc. Cela inclut les produits qui doivent être fabriqués à partir de caoutchouc naturel et d'élastomères synthétiques tels que néoprène, SBR et caoutchouc de silicone.
Le prototypage peut être réalisé pour démontrer un concept ou confirmer l’apparence du produit final. Cela peut également impliquer la création d’une pièce fonctionnelle pouvant démontrer le fonctionnement du produit fini et être soumise à des tests physiques.
Les propriétés physiques du caoutchouc telles que la douceur et l’élasticité rendent son usinage plus difficile, en particulier lorsque des détails précis sont requis. Par conséquent, créer un prototype de pièce en caoutchouc peut s’avérer difficile.
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Quatre méthodes courantes de prototypage du caoutchouc
Quatre méthodes de prototypage courantes sont utilisées pour le caoutchouc naturel et d'autres élastomères. Ceux-ci sont:
- Impression 3D
- Moulage par Injection
- Stéréolithographie
- fraisage CNC
Impression 3D
L'impression 3D forme des pièces en déposant des couches de matériau les unes sur les autres pour créer la forme 3D finale. Il s'agit d'un procédé de fabrication additive.
L'impression 3D moderne fonctionne avec de nombreux matériaux, notamment les plastiques (thermoplastiques et thermodurcissables), les métaux et certains élastomères. L’impression 3D de matériaux flexibles comme les élastomères peut être un défi sans la bonne technologie d’impression et l’expertise technique.
L’impression 3D de prototypes présente plusieurs avantages dont :
- La capacité de produire des géométries complexes qui ne peuvent être réalisées avec d’autres méthodes de prototypage.
- Si la conception CAO est prête, les délais de production de prototypes imprimés en 3D sont négligeables.
- Comparé à d’autres prototypes, le coût des prototypes imprimés en 3D est très faible.
Cette méthode de prototypage présente également des inconvénients importants qui la rendent inadaptée à certains prototypes en caoutchouc. Ceux-ci inclus:
- Mauvaise qualité de surface due à la présence de lignes de couches.
- Un ponçage et d'autres formes de post-traitement peuvent être nécessaires pour produire des prototypes acceptables.
- Les pièces peuvent présenter des artefacts laissés par les supports.
- Les prototypes imprimés en 3D sont souvent inadaptés pour tester la résistance et d’autres propriétés.
Moulage par Injection
Le moulage par injection est un procédé de fabrication couramment utilisé pour la production à grande échelle de produits en plastique et en caoutchouc. Les pièces sont formées par injection d'un liquide ou d'un matériau fondu dans un moule fermé.
Moulage par injection de prototypes utilise des matériaux de moulage moins chers et plus faciles à usiner, tels que l'aluminium et les aciers « doux ».
En raison de ses coûts élevés, le moulage par injection de prototypes doit être réservé aux dernières étapes du développement du produit, lorsque des prototypes moulés par injection peuvent être nécessaires pour produire des pièces précises pouvant être testées et pour tester la fabricabilité de la conception finale.
Les avantages du moulage par injection pour les prototypes incluent :
- Il permet d'obtenir la géométrie exacte de la pièce finale.
- Il peut être utilisé pour des pièces de conception complexe.
- Les propriétés du produit telles que la résistance peuvent être testées avec précision.
- Il peut être utilisé pour tester le processus de production et améliorer la fabricabilité des produits moulés par injection.
Les principaux inconvénients des prototypes moulés par injection sont :
- La création de moules coûte très cher par rapport à l'impression 3D
- Les délais de livraison sont très longs en raison du temps nécessaire à la préparation des moules
- Ne convient pas pour tester plusieurs itérations du même produit
Stéréolithographie
Stéréolithographie est un autre procédé de fabrication additive. Il utilise la lumière pour durcir sélectivement une résine. La résine est durcie par couches successives pour former la pièce tridimensionnelle.
La stéréolithographie a une résolution plus élevée que l’impression 3D à filament, ce qui permet d’obtenir des couches plus fines et une plus grande précision du produit.
Les avantages de la stéréolithographie sont :
- Elle peut produire des pièces aux géométries complexes avec un niveau de détail plus élevé que l’impression 3D à filament.
- Les délais de livraison sont négligeables.
- Pour le prototypage et la production en faible volume, c’est peu coûteux.
Les inconvénients de la stéréolithographie pour le prototypage sont :
- Les pièces produites ne peuvent pas subir des tests mécaniques précis.
- Les supports peuvent laisser des artefacts sur les produits.
- Des lignes de calque peuvent être visibles sur certains prototypes.
Fraisage CNC
Dans cette méthode de prototypage, la pièce finale est découpée ou courbée dans un bloc de caoutchouc. Les prototypes réalisés sont de grande qualité mais de forme relativement simple. Les prototypes comportant des pièces creuses et des formes complexes ne sont pas adaptés à cette méthode.
Les avantages du fraisage CNC de prototypes sont :
- Crée des produits de haute qualité
- Le processus a un délai de livraison inférieur à celui du moulage par injection
Les inconvénients du fraisage CNC de prototypes sont :
- Il ne peut pas être utilisé pour produire des pièces très complexes et peut néanmoins s'avérer difficile pour le prototypage de pièces présentant des niveaux de complexité faibles à moyens.
- Le matériau prévu doit avoir un niveau de dureté minimum pour être fraisé.
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Processus de prototypage du caoutchouc de Hongju
At Silicone Hongju, les clients sont traités selon un processus complet en cinq étapes pour garantir que leurs objectifs de prototypage sont atteints. Ces étapes sont décrites ci-dessous.
1. Consultation initiale
Il s'agit généralement de la première rencontre entre le client et l'équipe d'experts de Hongju. Il s'agit d'une réunion de haut niveau au cours de laquelle les questions abordées incluent les exigences globales du projet, les spécifications de conception du produit final et les objectifs que le prototype doit atteindre.
2. Conception et ingénierie
Dans cette étape, le prototype est conçu à l'aide d'un logiciel de CAO. Si le client dispose déjà d’une conception CAO, celle-ci peut être analysée et optimisée pour garantir qu’elle est prête pour le prototypage. Différentes méthodes de prototypage auront des normes de conception différentes.
L'expérience de l'équipe d'ingénierie de Hongju est importante à ce stade pour garantir que la conception est compatible avec la méthode de prototypage.
3. Sélection de la méthode de prototypage
Cette étape va de pair avec la phase d’ingénierie et de conception. En fonction des objectifs fixés lors de la consultation initiale, une méthode de prototypage adaptée est sélectionnée. La sélection d’une méthode ou d’une autre peut nécessiter une modification de la conception pour garantir une excellente qualité et un temps de production court.
Chez Hongju Silicone, les méthodes de prototypage disponibles incluent :
- Impression 3D : Cette méthode est idéale pour produire plusieurs itérations rapides du même produit. Il est idéal pour les premiers prototypes et peut conseiller les décisions de conception de base.
- Usinage CNC : pour les matériaux compatibles, les prototypes peuvent également être usinés CNC pour obtenir des pièces de précision.
- Moulage : Cette méthode est utilisée pour les pièces aux géométries complexes qui doivent également subir des tests de propriétés physiques et de caractéristiques thermiques.
4. Sélection des matériaux
Les clients de Hongju Silicone reçoivent également des conseils pour choisir le meilleur matériau en caoutchouc pour leurs produits. Les experts de l'équipe peuvent donner des conseils sur les spécifications des matériaux, par exemple quels matériaux fonctionneront bien dans certaines conditions/environnements de fonctionnement et lesquels permettront d'atteindre la fonction souhaitée du produit.
5. Assurance qualité
L'assurance qualité est une considération clé tout au long du processus de prototypage chez Hongju Silicone, et même après l'achèvement du prototype.
Des mesures strictes de contrôle de qualité sont mises en œuvre à chaque étape pour produire des prototypes conformes aux spécifications du client. Des lignes de communication ouvertes sont également maintenues entre l'équipe et le client pour garantir que le prototype final répond à leurs besoins.
Avantages du choix du silicone Hongju pour le prototypage du caoutchouc
Travailler avec Hongju Silicone augmentera considérablement vos efforts de prototypage du caoutchouc. Les avantages dont vous bénéficierez en travaillant avec cette entreprise comprennent :
- Expertise et expérience : Hongju travaille dans l'industrie de la fabrication du caoutchouc depuis plus de 23 ans. L'expertise et l'expérience de l'équipe sont inégalées et seront précieuses dans la sélection des matériaux, la sélection des méthodes de prototypage et la prise de décisions en matière de conception et d'ingénierie.
- Installations à la pointe de la technologie : Les installations de Hongju Silicone sont à la pointe de la technologie et le prototypage est réalisé avec les machines et équipements les plus récents pour produire des résultats de haute qualité.
- Personnalisation et flexibilité: Le prototypage à Hongju est flexible et les clients peuvent obtenir des prototypes personnalisés pour répondre à différents besoins de manière rentable.
- Délais courts : Les prototypes usinés CNC peuvent être prêts en seulement 3 jours.
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Conclusion
Le prototypage en caoutchouc vous rapprochera de la mise sur le marché de votre produit, mais il est important de travailler avec la bonne équipe de prototypage. Différentes méthodes de prototypage sont disponibles et toutes ne répondront pas à vos besoins ou à votre budget.
Hongju Silicone utilise un processus de prototypage qui tire parti de l'expérience de son équipe tout en garantissant que les attentes de ses clients sont prises en compte. Les clients de cette entreprise bénéficient de nombreux avantages, notamment des délais de livraison courts et différentes options de personnalisation des prototypes.
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