الطباعة ثلاثية الأبعاد مقابل صب السيليكون مقابل قالب الفولاذ

الطباعة ثلاثية الأبعاد، صب السيليكون، قالب الفولاذ، أيهما هو الحل الأفضل بالنسبة لك

هل تواجه صعوبة في الاختيار بين الطباعة ثلاثية الأبعاد، وصب السيليكون، وصب الفولاذ أثناء تطوير منتج جديد؟ في هذه المقالة، سنحلل ثلاث عمليات رئيسية، ونقدم لك فهمًا واضحًا لكيفية اختيار طريقة الإنتاج المناسبة بدقة وفقًا لمرحلة تطوير المنتج والقدرة السوقية. إذا كانت لديك أي شكوك، يُرجى التواصل مع مهندسينا المحترفين في نهاية هذه المقالة للحصول على حلول مخصصة لتطوير منتجات جديدة.

 

الطباعة ثلاثية الأبعاد - التطوير السريع بتكلفة قالب صفرية

ما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

 الطباعة ثلاثية الأبعاد هي عملية بناء مواد صلبة ثلاثية الأبعاد مباشرةً عن طريق تكديس المواد (البلاستيك/الراتنج/المعدن) طبقةً تلو الأخرى، دون الحاجة إلى قوالب لتحقيق أقصى قدر من حرية التصميم. إنها عملية تصنيع للأجسام بناءً على نموذج رقمي بطريقة تراكمية للمواد. بخلاف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (التصنيع بطرح المواد) أو الصب (التصنيع باستخدام مواد متساوية)، تتكون العملية الرئيسية من ثلاث طرق لتراكم المواد: بثق اللدائن الحرارية بالصهر بتقنية FDM، ومعالجة الراتنجات السائلة بالليزر بالأشعة فوق البنفسجية بتقنية SLA، وتلبيد مساحيق البوليمر بالليزر بتقنية SLS. بعد المعالجة اللاحقة للقوالب الخام، يمكن الحصول على القطع النهائية.

ما هي المعلومات التي يحتاج العملاء إلى تقديمها؟

إذا كان منتجك المصمم حديثًا يتطلب نموذجًا أوليًا ثلاثي الأبعاد، فعليك تقديم المستندات اللازمة: نموذج ثلاثي الأبعاد (بتنسيق STP/IGS) ومتطلبات المعلمات: تفاوتات الأبعاد، ومتطلبات معالجة السطح (الطلاء/الطلاء)، والمتطلبات الوظيفية (مقاومة الحرارة/الصدمات)، وسيناريوهات تطبيق المنتج النهائي. سيقوم مهندسونا بتحليل المعلومات التي تقدمها وتقديم اقتراحات احترافية لجدوى الإنتاج. إذا لم يكن لديك مصمم لرسم رسومات ثلاثية الأبعاد، فيمكن لشركة Grandshine أيضًا أن تقدم لك خدمات تصميم المنتج.

أنواع المنتجات المناسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد

تُستخدم عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل أساسي في المرحلة المبكرة من تطوير المنتج، للتحقق من مفاهيم تصميم المنتج، وتحليل هيكل المنتج، وإظهار الوظائف الأساسية. يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد تحقيق هيكل غير قابل للتنفيذ بالطريقة التقليدية، مثل أجزاء الهيكل، والمعدات الطبية، والأدلة الجراحية، ونماذج الأسنان، وما إلى ذلك، ويمكن تحقيقها في إثبات جدوى تصميم المنتج بتكلفة منخفضة.

ما هي المواد التي يمكن إنتاجها عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد؟?

بفضل ميزة النمذجة السريعة منخفضة التكلفة، تُنتج الطباعة ثلاثية الأبعاد منتجات بلاستيكية مثل PLA وABS والنايلون وPETG، وغيرها؛ ومنتجات عالية القوة ومقاومة للحرارة العالية مثل PC وPP وPeek، بالإضافة إلى الراتنجات الحساسة للضوء، ومنتجات الراتنجات القياسية بدقة عالية وسطح أملس. إذا لم تكن متأكدًا من المادة التي تحتاجها للطباعة ثلاثية الأبعاد، فما عليك سوى شرح سيناريو تطبيق منتجك وفئة الاختبار المطلوبة لفريقنا الهندسي، وسنقدم لك المشورة المهنية.

مزايا وعيوب الطباعة ثلاثية الأبعاد

تتمثل مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد في القدرة على الإنتاج بتكلفة قالب صفر، وطلب قطعة واحدة والتسليم السريع في غضون 5 أيام، والقدرة على تبرير تصميم المنتج بسرعة بتكلفة منخفضة، ودعم الهياكل المعقدة دفعة واحدة وتعديلات التصميم والتحديثات.

 

مع ذلك، للطباعة ثلاثية الأبعاد عيوب واضحة، مثل ارتفاع تكلفة القطعة، وانخفاض كفاءة الإنتاج الضخم، وعدم قدرة بعض المنتجات على إجراء اختبارات وظيفية أو إنتاجها بكميات كبيرة. إذا كان منتجك في مرحلة التصميم الأولية، يمكنك استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لعرض تصميم المنتج وإجراء تعديلات وتعديلات متعددة. إذا كنت بحاجة إلى إنتاج تجريبي بكميات صغيرة، يمكنك التفكير في خدمة قولبة السيليكون من Grandshine.

 

قوالب السيليكون - الخيار الذهبي للإنتاج التجريبي على دفعات صغيرة

ما هو قالب السيليكون؟

إعادة تشكيل السيليكون (المعروف أيضًا باسم حقن الفراغ، أو قالب السيليكون الناعم) هو نوع من استخدام أجزاء الطباعة ثلاثية الأبعاد كنموذج رئيسي، ونسخ قالب السيليكون، ثم استخدام القالب في بيئة فراغية لإنتاج دفعات صغيرة من الأجزاء البلاستيكية المصبوبة. هدفه الأساسي هو تلبية الطلب على الإنتاج التجريبي على دفعات صغيرة (عشرات إلى مئات القطع)، دون الحاجة إلى قوالب فولاذية باهظة الثمن، والاقتراب بسرعة من أداء أجزاء المنتج المصبوبة بالحقن، لاختبار ما قبل التسويق أو تجربة المستخدم قبل المنتج.

عملية إنتاج قوالب السيليكون

هناك 4 خطوات رئيسية في إعادة تشكيل السيليكون:

الخطوة 1: يتم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد (على سبيل المثال الراتنج الحساس للضوء / SLA) لإنتاج نموذج أولي للمنتج عالي الدقة (أي القالب الرئيسي)، وبشكل عام، يمكن أن تصل الدقة إلى 0.2 مم.

الخطوة 2: قم بتثبيت القالب الرئيسي في إطار القالب وصب السيليكون السائل؛ بعد المعالجة، قم بقطع السيليكون وإزالة القالب الرئيسي لتشكيل تجويف مجوف (أي قالب سيليكون ناعم).

الخطوة 3: ضع قالب السيليكون الناعم في معدات الصب الفراغي، وحقن مادة PC، ABS، PP، POM، PU وغيرها من المواد في قالب السيليكون؛ بعد المعالجة، قم بإزالة القالب والحصول على النسخة المتماثلة.

الخطوة 4: معالجة السطح، مثل رش الزيت أو عملية الطلاء.

 

ما هي أنواع المنتجات التي يمكن إنتاجها عن طريق إعادة تشكيل السيليكون؟?

يمكن لعملية إعادة تشكيل السيليكون إنتاج كميات صغيرة من المنتجات المختلفة:

منتجات المواد الصلبة (مثل ABS، PP، PC): مثل الأصداف والأزرار والغطاء الواقي وما إلى ذلك.

منتجات المواد الناعمة (مثل TPU وTPR): مثل مقابض المعدات الطبية والحشيات الناعمة وأجزاء السيارات الداخلية.

منتجات المواد الشفافة ذات الدرجة البصرية: مثل عدسات الماسح الضوئي والمنتجات البصرية.

المنتجات المقاومة للهب أو المصنوعة من مواد خاصة صالحة للأكل: مثل غلاف الأجهزة المنزلية أو لوازم المطبخ المصنوعة من السيليكون.

تصل دقة تشكيل السيليكون إلى 0.2 مم، وهو ما يعادل تقريبًا دقة أبعاد المنتجات المصبوبة بالفولاذ. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في الإلكترونيات الاستهلاكية، والمعدات الطبية، والسيارات، والهدايا، والأجهزة المنزلية، وغيرها من المجالات.

موثوقية قوالب السيليكون

قد تقلق بشأن عدم اجتياز منتجات الدفعات الصغيرة المُنتجة بإعادة تشكيل السيليكون لاختبارات الموثوقية. لا داعي للقلق كثيرًا بشأن هذه المشكلة، فمعظم منتجات السيليكون المُعاد تشكيلها تصل إلى قوة 80% لأجزاء الحقن، مما يجعلها متينة وموثوقة للاستخدام قصير المدى. بالإضافة إلى ذلك، يجتاز هذا المنتج ذو الدفعات الصغيرة اختبار دورة درجة الحرارة من -30 إلى 80 درجة مئوية، ويجتاز أيضًا اختبارات شهادة EN71-3 (للألعاب) وRoHS (للإلكترونيات). لذلك، تتميز منتجات السيليكون المُعاد تشكيلها قصيرة المدى بالمتانة والموثوقية، وتلبي احتياجات مبيعاتك قبل طرحها في السوق.

مزايا وعيوب صب السيليكون

تتميز إعادة تشكيل السيليكون بميزة كبيرة، حيث تبلغ تكلفة القالب 1-5% فقط مقارنةً بالقالب الفولاذي ($200-$800)، كما أن مدة تسليم القالب سريعة جدًا، حيث تتراوح بين 10 و15 يومًا لتسليم الدفعة الأولى. تستغرق قوالب الفولاذ من 20 إلى 40 يومًا، وتستغرق دورة تطوير المنتج 45 يومًا على الأقل. تدعم إعادة تشكيل السيليكون الإنتاج بكميات صغيرة، حيث يمكن لمجموعة من قوالب السيليكون إنتاج 20 إلى 50 قطعة من المنتجات بمرونة أكبر، كما أن سطح المنتج قريب من أجزاء القوالب المصبوبة بالحقن. عادةً ما تتطلب قوالب الفولاذ حدًا أدنى للطلب يبلغ 1000 قطعة أو أكثر، كما أن تخصيص الألوان يخضع لقيود محددة.

ومع ذلك، هناك أيضًا عيوب واضحة لقوالب السيليكون. أولًا، دقة أبعاد المنتج لا تتجاوز ±0.2 مم (أقل من دقة قوالب الفولاذ - حيث تصل دقة قوالب الفولاذ عالية الدقة إلى 0.01 مم). ثانيًا، مقاومة منتجات السيليكون المعاد تشكيلها للعوامل الجوية ضعيفة، ويسهل اصفرارها وتشوهها لفترات طويلة، مما يجعلها غير قادرة على تلبية متطلبات الاستخدام طويل الأمد. أخيرًا، عمر القالب قصير، وقد تظهر تشوهات عند إنتاج أكثر من 50 قالبًا، مما يزيد من خطر حدوث أخطاء في الأبعاد.

خدمة صب السيليكون لدينا

إذا كانت توقعات تطوير منتجك الجديد أقل من 200 قطعة، فيمكنك اختيار عملية قولبة السيليكون من Grandshine، حيث يبلغ الحد الأقصى لحجم قولبة السيليكون عادةً 1000 مم × 1000 مم. أما إذا كانت توقعات تطوير المنتج أكثر من 500 قطعة، فننصح باستخدام قولبة الفولاذ. تقدم Grandshine دعمًا لإنتاج قوالب الفولاذ بأقل كمية طلبية للشركات الناشئة والمشاريع الجديدة، حيث تبدأ الطلبات الأولى من 500 قطعة، مما يساعدك على الحصول على منتجات عالية الدقة والجودة بتكلفة منخفضة لاختبارها في السوق والتحقق من صحتها.

 

قوالب الفولاذ——الحل الإنتاجي الأمثل للإنتاج الضخم

ما هو القالب الفولاذي؟

القالب الفولاذي هو قالب معدني يستخدم في الإنتاج عالي الدقة والحجم في صناعة التصنيع، وعادة ما يكون مصنوعًا من الفولاذ عالي الجودة (مثل P20، H136، NAK80، 718H، إلخ) عن طريق التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، والتفريغ الكهربائي (EDM)، والتلميع وغيرها من العمليات الدقيقة.

هناك 5 أنواع رئيسية من قوالب المنتجات للقوالب الفولاذية

قوالب حقن البلاستيك: يتم تطبيقها بشكل أساسي على الإنتاج الضخم للأجزاء البلاستيكية والمنتجات بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر اللوحية وغيرها من المنتجات الإلكترونية، وأغطية المعدات الطبية، والألواح الداخلية للسيارات، وأغطية المصابيح، وفرشاة الأسنان، وأغطية الزجاجات، وأغطية الأجهزة المطبخية وغيرها من الضروريات اليومية.

قوالب الصب: تستخدم بشكل أساسي في إنتاج سبائك الألومنيوم / الزنك / المغنيسيوم وغيرها من المنتجات المعدنية بكميات كبيرة، وتشمل المنتجات إطار مركز الكمبيوتر اللوحي، وغطاء معدني للأدوات الكهربائية، والمنتجات الصناعية مثل المشعات الحرارية.

قوالب الختم: تستخدم بشكل أساسي في تثقيب/ثني/تمديد الصفائح المعدنية، وتشمل المنتجات إطار مركزي معدني للهاتف المحمول، وقذيفة بطارية تخزين الطاقة والعاكس، وأواني الفولاذ المقاوم للصدأ وأدوات المطبخ الأخرى.

قوالب النفخ: تستخدم بشكل أساسي في الإنتاج الضخم للمنتجات البلاستيكية المجوفة، وتشمل المنتجات زجاجات المشروبات وزجاجات مستحضرات التجميل ومنتجات الحاويات الأخرى.

قوالب السيليكون: يتم تطبيقه بشكل أساسي على الإنتاج الضخم لمنتجات السيليكون الناعمة، مثل مقابض الماسح الضوئي، ومقابض الدراجات، ومنتجات الأطفال المصنوعة من السيليكون، وشبكات الثلج المصنوعة من السيليكون، وقوالب الكيك المصنوعة من السيليكون، وقوالب الحلوى المصنوعة من السيليكون، وأختام السيليكون وغيرها من المنتجات.

تتمتع جراندشاين بخبرة 20 عامًا في إنتاج القوالب، ويمكنها إنتاج قوالب حقن وسيليكون وقوالب صب وقوالب ختم مخصصة لمختلف المنتجات. كما توفر لكم جراندشاين إدارة إنتاج شاملة لسلسلة توريد المنتجات، بدءًا من تصميم المنتج وإنتاج القوالب، وصولًا إلى الإنتاج بالجملة وتجميع المنتجات.

 

عملية إنتاج قوالب الفولاذ

هناك 8 مراحل رئيسية في عملية الإنتاج الكاملة لقالب الفولاذ.

(1) تحليل المنتج وتصميمه: سيقوم فريق الهندسة لدينا بفحص رسومات تصميم المنتج لزوايا المسودة، وسمك اللحوم، وخطوط الفصل، وما إلى ذلك، وتحسين الهيكل لتقليل مخاطر فتح القالب، وتقديم تقرير DFM وتصميم القالب ثلاثي الأبعاد الكامل وتحليل تدفق القالب.

2) اختيار الفولاذ: عادة ما يتم اختيار الفولاذ المقسى H136 ومعالجة الإخماد والتصلب، بحيث يمكن للقالب أن يصل إلى 500000 مرة من عمر الخدمة.

(3) التصنيع الدقيق باستخدام الحاسب الآلي.

(4) المعالجة الخاصة (EDM وقطع الأسلاك، وما إلى ذلك): دقة ± 0.003 مم، تشطيب السطح Ra 0.4 ميكرومتر.

(5) معالجة السطح: وفقًا لطلب التأثير النهائي للمنتج، أو التلميع، أو الدباغة، أو تصلب السطح (على سبيل المثال النترتة)، لتعزيز ملمس سطح المنتج.

6) تجميع الوحدة.

(7) اختبار القالب والتصحيح T0: التحقق مما إذا كان هيكل ومظهر المنتج يلبي المتطلبات، وتقييم ما إذا كانت كفاءة الإنتاج قادرة على تلبية الطلب على الإنتاج الضخم الفعال.

8) صيانة القالب والتسليم.

كل مرحلة من هذه المراحل الثماني تُعدّ اختبارًا دقيقًا للمستوى المهني والتقني للمهندس. يستطيع فريق المهندسين الكفؤ أن يُنجز كل تفصيلة من تفاصيل القالب بدقة متناهية في كل مرحلة إنتاج. أما الفريق الهندسي غير الكفؤ، فلن يتمكن من تحقيق مستوى عالٍ من جودة ودقة القالب، مما قد يؤدي إلى مشاكل مختلفة في جودة المنتج في مراحل الإنتاج اللاحقة، بالإضافة إلى تأخير مواعيد التسليم بسبب التعديلات المستمرة على القالب، وما إلى ذلك.

يتمتع فريق هندسة الأدوات في Grandshine بخبرة 20 عامًا في إنتاج الأدوات ويتخصص في إنتاج قوالب دقيقة عالية الجودة، والتي تم استخدامها في إنتاج United Airlines وT-Mobile وSamsung وLenovo وشركات أخرى.

 

مزايا قوالب الفولاذ

بصفتها ناقلًا مهمًا للتصنيع الذكي الحديث، تتجلى المزايا الأساسية لقالب الفولاذ في ثلاثة أبعاد: الدقة العالية، وطول العمر، واقتصاد الإنتاج الضخم. بالمقارنة مع قوالب السيليكون والألومنيوم، يتميز قالب الفولاذ بسبع مزايا واضحة:

أولاًيتميز قالب الفولاذ بدقة عالية تصل إلى ± 0.01 مم (عادةً ما تكون دقة قالب مركب السيليكون ± 0.2 مم)، وتشطيب سطحي يصل إلى Ra 0.02 ميكرومتر. يُعد هذا عاملاً أساسياً في عملية إنتاج المنتجات عالية الدقة، والأجهزة الطبية، وعدسات السيارات، وغيرها.

ثانيةعمر خدمة طويل: يصل عمر القالب الفولاذي إلى 300,000-1,000,000 مرة، وتكلفة الإنتاج الضخم للقطعة الواحدة منخفضة جدًا. على سبيل المثال، يحافظ إنتاج قالب صب إطار هاتف Apple المحمول (فولاذ SKD61) المستمر لمليوني قطعة على دقة ± 0.03 مم. عادةً ما يكون عمر قالب مركب السيليكون 20-50 مرة فقط، مما لا يُناسب الإنتاج الضخم.

ثالثإن تكلفة الإنتاج الضخم للقطعة الواحدة منخفضة للغاية: بفضل العمر الطويل لقالب الفولاذ والإنتاجية العالية، فإن المرحلة المبكرة تحتاج فقط إلى الاستثمار في تكلفة القالب، ويمكنك إنتاج كميات كبيرة من المنتجات، وتكلفة القطعة الواحدة لا تتجاوز عُشر أو حتى أقل من تكلفة قالب السيليكون أو الطباعة ثلاثية الأبعاد.

رابعاتنوع مواد الإنتاج: يمكن معالجة القالب الفولاذي باستخدام PC و PP و ABS و TPU و TPR و TPE و POM والبلاستيك المقوى بألياف الزجاج والبلاستيك الهندسي عالي الحرارة PEEK والسيليكون السائل والمعادن السائلة المصبوبة بالقالب وغيرها من المواد لتلبية متطلبات التطبيق المختلفة للمنتجات.

الخامسكفاءة الإنتاج عالية جدًا: تستغرق دورة إنتاج قطعة واحدة من قالب الفولاذ 15-60 ثانية فقط، ويمكن أن تصل الطاقة الإنتاجية اليومية لآلة حقن واحدة إلى 2000-5000 قطعة. يعتمد قالب مركب السيليكون بشكل أساسي على التشغيل اليدوي، وعادةً ما تستغرق دورة إنتاج قطعة واحدة من 2 إلى 4 ساعات.

سادساً، تنوع معالجة السطح: قالب فولاذي لدعم إنتاج الحبيبات المصقولة والجلدية والخشبية والحبيبات غير اللامعة والبنية الدقيقة الهندسية وآلاف القوام، في حين أن قالب السيليكون عادة ما يدعم عددًا محدودًا فقط من القوام.

سابعًاضمان اتساق جودة المنتج الدفعي: يمكن للمنتجات التي يتم إنتاجها باستخدام نفس مجموعة قوالب الفولاذ الحفاظ على درجة عالية من الاتساق في الحجم والوظيفة والبنية.

 

خدمة قوالب الفولاذ لدينا

يتم إنتاج قوالب الفولاذ في مجموعة واسعة من مجالات المنتجات، والتي تغطي الإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة الطبية، وأجزاء السيارات، منتجات الحيوانات الأليفة، الضروريات اليومية، وأجهزة المطبخ والحمام، وغيرها الكثير. إذا كانت منتجاتك بحاجة إلى الإنتاج الضخم، وتحتاج إلى الحفاظ على تكلفة منخفضة للقطعة، ومتطلبات جودة ثابتة وصارمة، وتحتاج إلى اجتياز سلسلة من الاختبارات أو الامتثال لمعايير الصناعة، فإن قوالب الفولاذ هي الخيار الأمثل لإنتاجك.

تقدم لكم جراندشاين خدمات احترافية لتصميم وإنتاج قوالب الفولاذ، بالإضافة إلى خدمات الإنتاج الضخم للمنتجات النهائية. بفضل مصانعنا الخاصة في الصين وماليزيا، وحاصلة على شهادات ISO9001 وISO14001، وكونها شركة وطنية عالية التقنية، فإن جراندشاين هي مورد القوالب الموثوق به.

المسار الموصى به لتطوير المنتج الجديد

طريقة التقدم بثلاث مراحل (خذ منتجات الأجهزة الذكية كمثال)  

المرحلة 1: إثبات المفهوم (1-10 قطع)، باستخدام عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد، والهدف الرئيسي هو التحقق من معقولية المظهر وبنية تصميم المنتج.

المرحلة الثانية: اختبار المستخدم (50-300 قطعة)، باستخدام عملية إعادة تشكيل السيليكون، والهدف الرئيسي هو طرح منتجات دفعات صغيرة منخفضة التكلفة في السوق، وجمع تعليقات المستخدمين، والتحقق من صحة احتياجات المستخدم، والتحقق من جدوى تصميم المنتج، ووضع الأساس للإنتاج الضخم النهائي.

المرحلة الثالثة: الإنتاج الضخم الرسمي (>500 قطعة / شهر)، واعتماد عملية صب الصلب، والهدف الرئيسي هو استخدامه للإنتاج الضخم، لتحقيق الإنتاج الآلي، والسيطرة على التكلفة وضمان استقرار الجودة.  

 

حلول التصنيع جراندشاين

Grandshine، باعتبارنا خبراء محترفين في تطوير المنتجات الجديدة، نقدم لك سلسلة كاملة من الخدمات من تصميم المنتج → مراجعة التصميم → التحقق من صحة عينة الطباعة ثلاثية الأبعاد → إنتاج تجريبي لإعادة تشكيل السيليكون على دفعات صغيرة → إنتاج قالب فولاذي بكميات كبيرة → تجميع المنتج وتسليمه.

لدينا مصانع قوالب وورش إنتاج خاصة بنا في الصين وماليزيا، بطاقة إنتاجية شهرية تصل إلى 500,000 قطعة. مصانعنا حاصلة على شهادتي ISO9001 وISO14001، وحاصلة على لقب "المؤسسة الوطنية للتكنولوجيا الفائقة".

إذا واجهت أي مشاكل في إدارة سلسلة التوريد أو كنت ترغب في تخصيص تصميم منتجك الخاص، فإن فريق مهندسينا قادر على تقديم خدمات احترافية لك. للتواصل: كايوين@grashine.com أو واتساب: 0086 13823302586!