प्लास्टिक प्रोटोटाइप कैसे बनाएं

आज के तेज-तर्रार विनिर्माण वातावरण में, प्लास्टिक प्रोटोटाइप विचारों को मूर्त, परीक्षण योग्य उत्पादों में बदलने के लिए एक आवश्यक कदम बन गया है। पूर्ण पैमाने पर उत्पादन के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले, व्यवसाय डिजाइन के इरादे को मान्य करने, कार्यक्षमता का मूल्यांकन करने और बाद के उत्पादन चरणों में महंगी गलतियों के जोखिम को कम करने में मदद करने के लिए प्रोटोटाइप पर भरोसा करते हैं। कई मामलों में, एक अच्छी तरह से निष्पादित प्लास्टिक प्रोटोटाइप एक अवधारणा और एक व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य उत्पाद के बीच महत्वपूर्ण पुल के रूप में कार्य करता है।

तो, आप एक प्लास्टिक प्रोटोटाइप कैसे बनाते हैं? इसमें स्मार्ट डिज़ाइन निर्णयों, सही सामग्री और उपयुक्त का मिश्रण शामिल हैविनिर्माण विधियाँ- जिनमें से हम इस लेख में कदम से कदम तोड़ देंगे।

प्लास्टिक प्रोटोटाइप क्या है?

प्लास्टिक प्रोटोटाइप प्लास्टिक सामग्री का उपयोग करके किसी उत्पाद के शुरुआती, भौतिक मॉडल या नमूने बनाने की प्रक्रिया है। ये प्रोटोटाइप निर्माताओं को पूर्ण पैमाने पर उत्पादन से पहले किसी उत्पाद के रूप, फिट, फ़ंक्शन और सौंदर्यशास्त्र का परीक्षण करने और परिष्कृत करने में मदद करते हैं। यह प्रक्रिया इंजीनियरिंग टीम को डिजाइन अवधारणाओं को मान्य करने, संभावित मुद्दों की पहचान करने, उपयोगकर्ता प्रतिक्रिया एकत्र करने और यह सुनिश्चित करने की अनुमति देती है कि उत्पाद निर्माण-तैयार है और बाजार की जरूरतों के साथ गठबंधन है।

डिज़ाइन की परिपक्वता के आधार पर, एक प्रोटोटाइप जैसा दिख सकता है, काम कर सकता है, जैसे काम कर सकता है, या अंतिम उत्पाद को बारीकी से मिल सकता है। लेकिन "दिखता है" और "वर्क्स-लाइक" प्रोटोटाइप को वर्गीकृत करने का एकमात्र तरीका नहीं है। नीचे उन्हें वर्गीकृत करने के लिए अतिरिक्त सामान्य शब्द दिए गए हैं:

• दृश्य/स्पर्श प्रोटोटाइप:एक प्रारंभिक संस्करण का उपयोग बुनियादी सुविधाओं जैसे कि किसी उत्पाद के आकार और आकार को दिखाने के लिए किया जाता है, बिना कार्यक्षमता या विस्तृत उपस्थिति से संबंधित। एफडीएम या एसएलए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग आमतौर पर इन प्रोटोटाइप का उत्पादन करने के लिए जल्दी और लागत-प्रभावी रूप से किया जाता है।
• कार्यात्मक प्रोटोटाइप:एक कामकाजी प्रोटोटाइप के रूप में भी जाना जाता है, इसमें अंतिम उत्पाद के मुख्य कार्यों को दोहराने के लिए प्रमुख विशेषताएं और सामग्री शामिल हैं। यह फिट, यांत्रिक प्रदर्शन और प्रयोज्य के परीक्षण को सक्षम करता है। खाद्य सुरक्षा, स्पष्टता, या दबाव प्रतिरोध जैसी विशेष आवश्यकताओं के लिए, मशीनिंग या कास्टिंग जैसे तरीकों की आवश्यकता होती है।
• उच्च-रिज़ॉल्यूशन प्रोटोटाइप:एक निकट-फ़ाइनल संस्करण जो उपस्थिति, कार्य और खत्म में अंतिम उत्पाद से मिलता जुलता है। यह हितधारक प्रस्तुतियों, उपयोगकर्ता परीक्षण, विपणन या पूर्व-उत्पादन अनुमोदन के लिए आदर्श है। एसएलए, पॉलीजेट, या वैक्यूम कास्टिंग जैसी उच्च-डिटेल तकनीकों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।

चूंकि ये प्रोटोटाइप अधिक परिष्कृत हो जाते हैं, इसलिए वे उत्पादन के लिए तत्परता सुनिश्चित करने के लिए कई परीक्षण चरणों से गुजरते हैं। ये परीक्षण चरण डिजाइन अखंडता, प्रदर्शन और निर्माता को मान्य करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले तीन प्रकार के परीक्षण होते हैं:

• इंजीनियरी सत्यापन परीक्षणआमतौर पर प्रोटोटाइप के शुरुआती चरण में आयोजित किया जाता है, यह सत्यापित करते हुए कि क्या उत्पाद के मुख्य कार्य अभिप्रेत के रूप में प्रदर्शन करते हैं। यह चरण मौलिक डिजाइन दोषों और संभावित मुद्दों की पहचान करने पर केंद्रित है, आगे के डिजाइन सुधारों के लिए मूल्यवान प्रतिक्रिया प्रदान करता है।
• डिजाइन सत्यापन परीक्षणआमतौर पर प्रारंभिक डिजाइन सत्यापन और अनुकूलन के बाद किया जाता है। यह न केवल उत्पाद की कार्यक्षमता को सत्यापित करता है, बल्कि इसकी प्रयोज्यता, विश्वसनीयता, नियमों और मानकों के अनुपालन और अन्य पहलुओं का व्यापक रूप से परीक्षण करता है।
• उत्पादन सत्यापन परीक्षणतब किया जाता है जब उत्पाद डिजाइन को लगभग अंतिम रूप दिया जाता है और बड़े पैमाने पर उत्पादन होता है। यह पायलट रन से पूर्ण पैमाने पर निर्माण तक एक महत्वपूर्ण संक्रमण है। पीवीटी उत्पादन लाइन सेटअप, विनिर्माण प्रक्रियाओं और उपकरण अंशांकन को मान्य करने पर केंद्रित है। इसमें उत्पादन परीक्षण, पहला लेख निरीक्षण (एफएआई), और पुष्टि शामिल है कि उत्पाद को लगातार गुणवत्ता के साथ पैमाने पर बनाया जा सकता है।

प्लास्टिक प्रोटोटाइप के लिए सामान्य तरीके

उत्पाद विकास चक्र में-प्रारंभिक अवधारणा सत्यापन से पूर्व-उत्पादन परीक्षण तक-विभिन्न उद्देश्यों को पूरा करने के लिए अलग-अलग तकनीकों को नियोजित किया जाता है। कुछ तरीके त्वरित पुनरावृत्ति को प्राथमिकता देते हैं, जबकि अन्य का उद्देश्य अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता और प्रदर्शन को दोहराना है। प्लास्टिक प्रोटोटाइप में, चार व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले निर्माण के तरीके अपने अद्वितीय लाभों और बहुमुखी प्रतिभा के लिए बाहर खड़े हैं।

3 डी मुद्रण

3 डी प्रिंटिंग, या एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग, एक छाता शब्द है जिसमें एक विविध सरणी तकनीकों को शामिल किया गया है जो एक डिजिटल मॉडल से परत द्वारा सामग्री परत को जोड़कर तीन-आयामी वस्तुओं का निर्माण करता है। ये तकनीकें तेजी से प्रोटोटाइप और कई पुनरावृत्तियों का समर्थन करती हैं और मोल्ड या कस्टम टूलींग की आवश्यकता के बिना जटिल ज्यामितीय का उत्पादन कर सकती हैं। नीचे प्लास्टिक प्रोटोटाइप बनाने के लिए तीन सबसे लोकप्रिय तरीके हैं:

• फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (एफडीएम):एक कम लागत वाली 3 डी प्रिंटिंग विधि, व्यापक रूप से प्रारंभिक-चरण अवधारणा मॉडल और सरल कार्यात्मक प्रोटोटाइप के लिए उपयोग की जाती है। यह एक गर्म नोजल के माध्यम से पीएलए, एबीएस, या पीईटीजी जैसे थर्माप्लास्टिक फिलामेंट्स को बाहर निकालता है, परत द्वारा सामग्री परत जमा करता है। हालांकि, एफडीएम भागों में परत लाइनें दिखाई दे सकती हैं और संरचनात्मक अखंडता कम हो सकती हैं।

• Stereolithography (SLA):एक वैट में तरल राल को ठीक करने के लिए एक यूवी लेजर का उपयोग करता है, उच्च परिशुद्धता और उत्कृष्ट सतह खत्म के साथ भागों का उत्पादन करता है। यह इसे दृश्य मॉडल, उच्च-रिज़ॉल्यूशन प्रोटोटाइप और प्रस्तुति-ग्रेड भागों के लिए एक शीर्ष विकल्प बनाता है। हालांकि, एसएलए आमतौर पर विशेष रेजिन और उपकरणों के कारण अधिक महंगा होता है, और इसके मुद्रित भाग आमतौर पर थर्माप्लास्टिक की तुलना में अधिक भंगुर होते हैं। पूर्ण यांत्रिक शक्ति प्राप्त करने के लिए पोस्ट-इलाज की आवश्यकता होती है।

• चयनात्मक लेजर sintering (SLS):टिकाऊ और कार्यात्मक प्रोटोटाइप का उत्पादन करते हुए, ठोस परतों में नायलॉन या टीपीयू जैसे पाउडर प्लास्टिक को फ्यूज करने के लिए एक उच्च शक्ति वाले लेजर का उपयोग करता है। चूंकि अनचाहे पाउडर मुद्रण के दौरान भाग को घेर लेता है, इसलिए किसी भी समर्थन संरचनाओं की आवश्यकता नहीं होती है-जटिल ज्यामितीय, आंतरिक चैनलों और संलग्न सुविधाओं के लिए अच्छी तरह से अनुकूल एसएलएस बनाता है। हालांकि, मुद्रित भागों में अक्सर थोड़ा दानेदार सतह खत्म होती है और एक चिकनी उपस्थिति के लिए पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता हो सकती है।

वैक्यूम कास्टिंग

वैक्यूम कास्टिंग, जिसे यूरेथेन कास्टिंग के रूप में भी जाना जाता है, एक कम मात्रा में विनिर्माण विधि है जो उच्च सतह की गुणवत्ता और ठीक विस्तार के साथ प्लास्टिक भागों का उत्पादन करने के लिए सिलिकॉन मोल्ड्स और पॉलीयुरेथेन रेजिन का उपयोग करती है। यह प्रक्रिया एक उच्च गुणवत्ता वाले 3 डी-मुद्रित मास्टर मॉडल के साथ शुरू होती है, जिसका उपयोग जटिल ज्यामिति और सूक्ष्म सतह सुविधाओं की नकल करने में सक्षम एक लचीली सिलिकॉन मोल्ड बनाने के लिए किया जाता है।

इस तकनीक का उपयोग आमतौर पर बाद के प्रोटोटाइप चरणों में किया जाता है जब डिजाइन परिपक्व होता है और लगातार प्रोटोटाइप के एक छोटे से बैच की आवश्यकता होती है। यह विशेष रूप से कार्यात्मक प्रोटोटाइप, प्रस्तुति मॉडल और फिट-चेकिंग घटकों जैसे कि केसिंग, हाउसिंग, या कवर के उत्पादन के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है।

विशेष रूप से, वैक्यूम कास्टिंग इंजीनियरिंग सत्यापन परीक्षण के लिए 10 से 100 इकाइयों के उत्पादन के लिए एक लागत प्रभावी समाधान है। जब कई समान भागों की आवश्यकता होती है, तो यह अक्सर 3 डी प्रिंटिंग की तुलना में कम प्रति यूनिट लागत प्रदान करता है-विशेष रूप से अल्पकालिक प्रतिकृति के लिए। इसके अतिरिक्त, सिलिकॉन मोल्ड्स धातु के मोल्ड की तुलना में कम महंगे होते हैं, लेकिन एक सीमित जीवनकाल होता है, जो आमतौर पर प्रति मोल्ड 20 से 25 भागों का उत्पादन करता है।

सीएनसी मशीनिंग

सीएनसी मशीनिंग प्लास्टिकएक ठोस ब्लॉक से सामग्री को हटाने के लिए कंप्यूटर-नियंत्रित मशीन टूल का उपयोग करता है। यह प्रक्रिया तंग सहिष्णुता का समर्थन करती है और उत्कृष्ट पुनरावृत्ति प्रदान करती है, जिससे जटिल ज्यामितीयों के निर्माण को सक्षम किया जाता है- जिसमें ठीक धागे, अंडरकट्स और अन्य जटिल सुविधाएँ शामिल हैं।

सीएनसी मशीनिंग का उपयोग अक्सर मध्य-से-लेट स्टेज कार्यात्मक प्रोटोटाइप के लिए किया जाता है जो उच्च सटीकता और शक्ति की मांग करते हैं। यह विश्वसनीय फिट, फॉर्म और फ़ंक्शन परीक्षण के लिए समान सामग्री गुण प्रदान करता है - 3 डी प्रिंटिंग के रूप में, जो इंटरलेयर कमजोरियों से पीड़ित हो सकता है। प्रक्रिया विभिन्न सामग्रियों के उपयोग के लिए भी अनुमति देती है, जिससे आपको अपनी विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए सबसे अच्छा विकल्प चुनने का लचीलापन मिलता है। उपलब्ध सेवाओं में मिलिंग, टर्निंग और गियर हॉबिंग शामिल हैं।

अंतः क्षेपण ढलाई

इंजेक्शन मोल्डिंग आमतौर पर प्रोटोटाइप के लिए पहली पसंद नहीं है क्योंकि इसमें लंबा समय लगता है और अधिक लागत होती है। हालांकि, Chiggo तेजी से और लागत प्रभावी रूप से PVT के लिए स्टील मोल्ड्स का उत्पादन कर सकता है-उत्पादन से पहले अंतिम परीक्षण चरण-T1 नमूनों (उत्पादन उपकरण से उत्पादित पहले भागों) के साथ 10 दिनों के रूप में तेजी से उपलब्ध है।

इसके अतिरिक्त, 100 या अधिक प्लास्टिक प्रोटोटाइप का उत्पादन करते समय, एक मानक मोल्ड बेस के साथ एल्यूमीनियम या 3 डी-प्रिंटेड मोल्ड का उपयोग करके त्वरित-टर्न विधियाँ, गुणवत्ता का त्याग किए बिना समय और लागत दोनों को कम कर सकती हैं, हालांकि वे आमतौर पर कम परिशुद्धता की पेशकश करते हैं और स्टील के मोल्ड के रूप में टिकाऊ नहीं होते हैं।

एक प्लास्टिक प्रोटोटाइप के लिए सामान्य सामग्री

सामूहिक रूप से, चार प्लास्टिक प्रोटोटाइपिंग तरीके प्लास्टिक राल सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करते हैं। जैसा कि नीचे दी गई तालिका से पता चलता है, हालांकि, प्रत्येक विधि का समर्थन करने में अंतर हैं। 

ध्यान रखें कि ：

1। वैक्यूम कास्टिंग रेटिंग, आधार बहुलक की प्रत्यक्ष कास्टिंग नहीं, अनुरूप पु रेजिन की व्यवहार्यता को दर्शाती है।

2। 3 डी प्रिंटिंग रेटिंग प्रत्येक सामग्री के लिए सबसे परिपक्व और लागत प्रभावी योजक प्रक्रिया पर आधारित हैं।

• FDM/FFF:ABS, PLA, PETG, TPU (कम से मध्य तापमान प्लास्टिक) के लिए उपयुक्त है। यह उच्च सिकुड़ पीपी/पीई के साथ संघर्ष करता है। उच्च तापमान मशीनें पीक प्रिंट कर सकती हैं, लेकिन कड़े प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
• एसएलएस/एमजेएफ:नायलॉन PA11/PA12 और उनके कंपोजिट उत्कृष्ट हैं; समर्पित पीपी पाउडर उचित है; पीई, पीवीसी, टीपीयू आला या प्रयोगात्मक बने हुए हैं।
• SLA/DLP:उत्कृष्ट स्पष्टता और सतह खत्म के साथ फोटोपॉलीमर की तरह ऐक्रेलिक जैसे, एब्स जैसे, एब्स, और पीपी को प्रिंट करता है, लेकिन यांत्रिक गुण देशी प्लास्टिक से पीछे रह जाते हैं; POM या PEEK जैसे सेमी क्रिस्टलीय इंजीनियरिंग प्लास्टिक के लिए उपयुक्त नहीं है।

3। एक ही सामग्री विधि के आधार पर अलग -अलग प्रदर्शन कर सकती है। उदाहरण के लिए, सीएनसी द्वारा बनाया गया एक एबीएस भाग संरचनात्मक अंतर के कारण एक इंजेक्शन-मोल्डेड की ताकत या खत्म से मेल नहीं खा सकता है।

4। हमेशा अपने वर्तमान परीक्षण चरण और प्रदर्शन लक्ष्यों के साथ अपनी सामग्री पसंद और विनिर्माण विधि को संरेखित करें।

प्लास्टिक प्रोटोटाइप बनाने के लिए एक चरण-दर-चरण गाइड

अगला, हम कदम से कदम बताएंगे कि कैसे एक प्लास्टिक प्रोटोटाइप का निर्माण करें और रास्ते में प्रमुख विचारों को उजागर करें।

चरण 1: स्पष्ट करें कि आपको किस प्रकार के प्रोटोटाइप की आवश्यकता है

तकनीकी प्रक्रिया में आने से पहले, आपके प्रोटोटाइप के उद्देश्य और इच्छित उपयोग की पहचान करना महत्वपूर्ण है। एप्लिकेशन यह निर्धारित करेगा कि किस प्रकार का प्रोटोटाइप सबसे उपयुक्त है:

• यदि आप शुरुआती विचार के चरण में हैं और किसी उत्पाद के रूप, आकार, या एर्गोनॉमिक्स का पता लगाने या प्रस्तुत करने की आवश्यकता है - तो कार्यक्षमता के बारे में चिंता किए बिना - एक अवधारणा मॉडल उपयुक्त है।
• यदि लक्ष्य यांत्रिक व्यवहार का परीक्षण करना है, तो पार्ट इंटरैक्शन का मूल्यांकन करें, या उपयोगकर्ता अनुभव का अनुकरण करें, एक कार्यात्मक प्रोटोटाइप सही विकल्प है।
• दृश्य सत्यापन, हितधारक प्रस्तुतियों, या विपणन सामग्री के लिए, एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन प्रोटोटाइप परिष्कृत उपस्थिति और सटीकता की आवश्यकता प्रदान करता है।
• यदि आप बड़े पैमाने पर उत्पादन की तैयारी कर रहे हैं और सामग्री, विनिर्माणता, या उद्योग मानकों के अनुपालन को सत्यापित करने की आवश्यकता है, तो उत्पादन-स्तरीय प्रोटोटाइप तत्परता सुनिश्चित करने में मदद करेगा।

चरण 2: एक सीएडी मॉडल तैयार करें

एक बार जब आप आवश्यक प्रोटोटाइप के प्रकार को स्पष्ट कर लेते हैं, तो दूसरा चरण एक सीएडी (कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन) मॉडल बनाना है, जो आपके प्रोटोटाइप के लिए डिजिटल ब्लूप्रिंट के रूप में कार्य करता है। CAD मॉडल भाग की ज्यामिति, आयाम और असेंबली इंटरफेस को परिभाषित करता है। एक स्पष्ट और अच्छी तरह से तैयार सीएडी फ़ाइल अस्पष्टता को कम कर सकती है, उत्पादन त्रुटियों को कम कर सकती है और प्रोटोटाइप प्रक्रिया में तेजी ला सकती है।

विनिर्माण सुनिश्चित करने के लिए, आप नीचे दिए गए बिंदुओं का पालन कर सकते हैं:

• महत्वपूर्ण आयामों और सहिष्णुता को परिभाषित करें, विशेष रूप से आगे बढ़ने वाले भागों या इंटरफेस के लिए।
• यदि आपका उत्पाद बहु-घटक है तो विधानसभा संबंधों को शामिल करें।
• यदि आप मोल्डिंग तकनीकों का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं, तो ड्राफ्ट कोण, दीवार की मोटाई और अंडरकट्स पर विचार करें।
• यदि आवश्यक हो तो 2 डी चित्र तैयार करें, जो कि 3 डी मॉडल में स्पष्ट नहीं हो सकता है, उन प्रमुख चश्मे को उजागर करने के लिए।

चरण 3: सही प्रोटोटाइप विधि चुनें

एक बार जब आपका डिज़ाइन फाइनल हो जाता है, तो एक प्रोटोटाइपिंग विधि चुनें जो आपकी टाइमलाइन, बजट, भौतिक आवश्यकताओं और प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करता है। प्रत्येक विधि अद्वितीय ताकत और व्यापार-बंद प्रदान करती है-कुछ एहसान तेजी से पुनरावृत्ति, जबकि अन्य कार्यात्मक परीक्षण या उत्पादन सत्यापन में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं। नीचे दी गई तालिका आपको तय करने में मदद करने के लिए विभिन्न विकास चरणों के लिए लागत, लीड समय और उपयुक्तता के आधार पर चार सामान्य प्रोटोटाइप विधियों की तुलना करती है।

चिग्गो के साथ प्लास्टिक प्रोटोटाइप बनाएं

प्लास्टिक प्रोटोटाइपिंग एक महत्वपूर्ण कदम है जो आपके डिजाइन को उत्पादन के लिए पुल करता है - यह डिजाइन के मुद्दों की पहचान करके लागत को कम करने में मदद करता है, पुनर्जन्म को कम करता है, और महंगे टूलिंग परिवर्तनों से बचता है - अंततः आपको बाजार में अपने मार्ग में तेजी लाने में मदद करता है। चिग्गो में, चाहे आपको एक एकल प्रोटोटाइप, छोटे पैमाने पर अनुकूलित उत्पादन की आवश्यकता हो, या पूर्ण पैमाने पर निर्माण की ओर बढ़ने के लिए तैयार हो, हमने आपको कवर किया है। हमारे अनुभवी इंजीनियर और डिजाइनर आपके डिजाइन को अनुकूलित करने के लिए आपके साथ मिलकर काम करते हैं और यह सुनिश्चित करते हैं कि इसे सुचारू रूप से निर्मित किया जा सकता है। इसके अलावा, हमारे पास कोई न्यूनतम आदेश आवश्यकताएं नहीं हैं। मन में एक विचार है?आज हमसे संपर्क करें and let’s bring it to life!