製作塑膠樣品時,是否有低成本少量生產的方法?

模型樣品這是一個網友提出的問題,詢問「如果想要開發的商品是類似那種放在小朋友的零食內免費附送的那種鋼彈塑膠組裝模型, 不過每一種量頂多幾百個, 請問一定要用射出成形的方法才能生產嗎?而且一定要請廠商幫我開發模具才行嗎?還是說有其他雖然花的時間多, 但成本低不用模具費用的方法? 」

這真的是個有趣的話題,相信很多專業的開發人員也都有過類似的困惱,其實就算是一般的電子設計製造公司也一直在問相似的問題。說真的,工作熊很想說最便宜但最花時間的塑膠成型工藝應該是自己買一塊已經成型好的塑膠塊,然後使用雕刻工具,慢慢雕出自己心目中的成品,但這就變成一種藝術而不是消費產品了,XD!

老實說,以目前的工業水準看來,想要取得少量又便宜的樣品還真的有點困難,否則就不會是現在這種還需要廠商幫忙製作模型或樣品的商業模式了,有興趣不妨試試在搜尋網站輸入〔塑膠少量生產〕關鍵字,應該會跑出一堆廠商,不過也別氣餒,隨著時代的進步,相信不久的將來應該還是有可能達成便宜的少量製品。







下面是到目前為止工作熊所瞭解的一些可以製作模型或樣品的幾個方法,當然如果還有其他的方式也請專家請不吝賜教,畢竟個人的見識是有限的,得靠眾人的知識才能見多識廣:

塑膠模具射出成型樣品

模具射出如果想大量生產的塑膠製品,目前扔然還是以「模具射出」的成本最便宜,否則就不會有一堆人在做這個行業了,可是使用專用的模具生產,一般都是幾百萬數量的大量生產,這樣才能攤平模具開發的費用。

不過模具所使用鋼材硬度越低,模具也就越便宜,比如說鋁合金或銅合金的模具(一般模具都是鋼材),不過相對的可以射出的數量,也就是壽命也就越少,其次是所使用的塑膠材質越軟,也就越不傷模具,但是成品就越不耐用。

另外,設計的時候盡量把成品設計成只要上下模就可以成型的成品會有助模具費用的降低,如果需要額外的滑塊、斜銷的模具,費用就會跟著上來。

一般鋼模的壽命50萬~100萬不等,以鋼材等級與模具的複雜度不一。

RP快速成型-SLA

將3D的圖檔傳送至SLA (Stereo Lithography Apparatus,立體光刻)快速成型系統,以雷射掃瞄液態環氧樹酯,使樹酯經過適度曝光,產生光熱效應而固化成型,透過雷射掃瞄速度及固化深度的控制,可一體成型製作出任意複雜外形,或細微機構之模型。

快速成形技術就是利用三維CAD的數據,通過快速成型機,將一層層的材料堆積成實體原型。

「快速成形技術(Rapid Prototyping;RP)」其實有很多種技術應用,SLA只是其中的一種較早被商業運用的技術,其他還有LOM(Laminated Object Manufacturing,疊層實體製造)、SLS(Selective Laser Sintering,選擇性激光燒結)、FDM(Fused Deposition Manufacturing,熔融沉積成形)…等,3D印表機的技術也屬於RP快速成型的範疇。

不需要模具,一次生產一個,一個樣品可能數小時到1~2天,依大小尺寸及精細度而定。

RP快速成型-3D列印

3D_printing_sample這是近來興起的工業革命,目前還在如火如荼的進展,其方法就類似我們熟悉的噴墨印表機,將線條狀的塑膠經過加熱頭融化後再凝結於機構上,目前一台小型的3D印表機的價錢甚至已經低到US1,000不到,而且幾乎可以成型各種複雜的機構,精細度也已經有不錯的水準,不過列印速度還待加強,目前大多用來製作極少量的樣品,仍然不符合大量生產的目的。

不需要模具,一次生產一個,一個樣品可能數小時,依大小尺寸及精細度而定。

矽膠軟膜真空注型

利用原型主件以矽膠材料製作成精密的矽膠模具,再透過真空注型設備灌注塑膠原料,再控溫硬化而取得各種物性的塑膠成品,如此反覆執行而達到複製樣品的目的,因其成本低、時間短,故不論速度、品質或數量都能有理想的經濟效益。

只是這種樣品的精度不太容易控制。一個模型通常只能成型25模,而且第一模跟第二十模以後的品質就會差很多。

建議成型的數量在3,000pcs以下。

雷射雕刻+CNC塑型

前面的方法都是「加法」,但這種方法可以想像成「減法」,也就是拿一塊已經事先成型好母塑膠,然後先用 CNC把不需要的地方去除掉,剩下一些比較細微或是洗刀無法加工的地方用雷射來完成,甚至有些更細微的部份必須額外加工補上去。

不需要模具,一次生產一個,一個樣品可能數小時到1~2天,依大小尺寸及精細度而定。


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訪客留言內容(Comments)

熊大:如果是需要個位數的mockup樣品,且又要求快速,可驗證產品特性,我們會使用雷雕加CNC,如果數量需要多些且時間稍微充裕可使用實驗模(軟模)驗證,好處是正式模時可縮短模具的開發時間,請參考

肥喵;
之前我們公司的情形應該也跟您說的類似,最近拜3D列印科技日漸成熟之賜,部分產品已經開始使用3D列印來驗證產品設計了,因為現在3D列印的費用真的比之前便宜非常多,一台3D列印機不到NT30k。

矽膠軟膜真空注型

請問這個方法只能適合 簡單容易翻模的形狀嗎?
如果想要翻 機器人模型類 得也可以嗎?
還請指教~~ 謝謝工作熊

阿維,
建議你直接詢問模具製造商或樣品製造商以得到更正確的資訊,你可能需要提供你的3D模型給商家才能給出正確答案。

了解~~謝謝工作熊
不知道能不能推薦店家或工廠呢?

阿維,
網路上找就可以找到很多做樣品的店家,這個也要看店家離自己的地方遠近而定,而且我們配合的店家也不一定適合你。

摁摁了解,不好意思能提供一下 類似的網站嗎?
想知道大概是哪一些的服務類別能讓我去詢問~

阿維,
建議搜尋【快速模具】+(地區)可以找到附近的廠商。


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