Att designa produkter med formsprutning i åtanke

3D-utskrift är en teknik som vi alla har använt i åldrarna hemma, eller via shapeways, men om du utformar en produkt, kommer 3D-utskrift bara att få dig så långt. Det är rå, långsam, dyr och har massor av begränsningar. Även om det är bra för prototypningssteget, kommer i slutändan produkter som tillverkas i volym tillverkas med hjälp av en annan metod, och sannolikt kommer det att vara formsprutning. Att veta hur man utformar en del för formsprutning innebär att du kan börja prototypa med 3D-utskrift, säker på att du kommer att kunna flytta till en form utan stora förändringar i designen.

2017 Hackaday-priset innehåller ett pris på 30 000 dollar för bästa produkt, eftersom vi söker produkter som inte bara visar en bra idé, men är utformade för tillverkning och tänkt igenom vad som krävs för att få dem till användarnas händer. Några av posterna verkar vara uppmärksamma på de utmaningar som är förknippade med att flytta från prototypning till produktion. Här är några exempel på bästa praxis när prototypning med framtida formsprutning i åtanke.

Snapbloks – återanvändbara formar

Snapbloks bygger interaktiva modulblock som var och en har olika funktioner, från kraft till temperaturövervakning, spelar ljud, slår på lysdioder och rörliga motorer. Blocken sitter ihop med magneter. Att ha ett modulärt blockbaserat system som det här betyder många produkter att bygga och lagra. Det betyder mycket lager och delar till källan. Det kan också betyda många olika formsprutade bitar. En saks snapbloks gjorde det bra att ha samma toppdel för var och en av sina block, differentierade med färg. Att köra injektionsformen med en färg, sedan växla till en annan färg, ger utseendet på en annan produkt utan att behöva göra ytterligare dyra formar.

En form, flera produkter. Återanvänd dina formar om möjligt.
Om möjligt, försök att minska antalet formar du behöver. Snapbloks kan fortfarande behöva mycket mögel för sina bottenhalvor, men återanvändning är en bra plan.

Snappcat – Enkla mögel

Snappcat är en enhet som tar bilder av din katt, en mycket nödvändig produkt i en ålder där det inte finns tillräckligt med kattbilder på Internet. En enkel form öppnas och stänger och matar ut en del utan motstånd. Det betyder att delen inte kan ha några funktioner som skulle “låsa” delen i formen, som ett sidohål eller överhäng.

Om sidofunktioner är nödvändiga, åstadkommes detta i formen med en glid, vilket är en tredje del av formen som glider in från sidan och sedan kommer ut innan delen utmatas. Slides kan vara dyra, men sidohål är fortfarande en nödvändighet i inneslutningar. Vägen att göra det är att få dina hål vara i facket på framsidan och baksidan av höljet, så att varje sida av höljet har 1 eller flera sidor av hålet. Snappcats design har som inbyggt i sin 3D-tryckta mögel. Observera att 3 sidor av hålet är i den lila delen, och bakdelen kommer att täcka upp den sista sidan, vilket gör ett komplett hål utan en komplicerad form.

3 av de fyra sidorna av hålen är på en del, och den 4: e sidan är på den andra plastdelen.
Braille Compact Printing Press – Använd stora toleranser

Titeln på detta projekt är ganska beskrivande; Det är en liten tryckpress för Braille. Man kan sammanställa en anteckning i Braille, sedan gnugga papper över det för att prägla papperet. Det behöver inte göras i spegeln, men som en tryckpress skulle. Det som är viktigt att notera är att den lutande toleransen i en del, de mindre varvtalet, och ju mer framgång du har.

[Haydn Jones] lärde sin lektion om detta på det svåra sättet när han 3D tryckte med toleranserna för tätt, och bitarna passade inte bra. Om din del kräver .001 “Tolerans för de delar som ska monteras ordentligt, så kommer fabriken att kasta bort många misslyckade delar (eller regrda dem) och du måste betala för den insatsen.

Om dina delar tillåter viss variation, är alla lyckligare och delarna är billigare. Med Braille Compact-tryckpressen använder de enkla delar, det finns bara 6 olika utformade delar, och placeringen behöver inte vara perfekt, så toleranserna kan vara ganska stora.

Större toleranser gör den här produkten lättare att använda, påverkar inte funktionen och se till att tillverkningen kommer att bli framgångsrik.
Övriga designhänsyn

I 3D-utskrift är utkast inte ett viktigt koncept, men i en form är det viktigt. Det betyder att alla väggar lutar försiktigt så att delen lätt kan matas ut från mögel. Delar bör planera för minst 1 grad av utkast, och du bör se till att utkastet går i rätt riktning så att delen inte är låst i formen.

Inget utkast (vänster) orsakar slitage på formen och andra problem. Lämpligt utkast gör det lätt att komma ut ur mögel.
Konsekvent väggtjocklek är en annan viktig design riktlinje. 3D-utskrift kommer bara att fylla i ett stort område med ett mönster så att det behåller form och styrka, men det finns ingen sådan ekvivalent i injektorPå gjutning, så kommer en stor hålighet att sluta med mycket plast. När det svalnar, krymper denna plast och lämnar en funktion som kallas ett diskbänk (och slösar plast). Det är bäst att ha alla väggar i plasten, samma tjocklek, och några funktioner som chefer (för skruvar eller håller en bit på plats) bör vara borta från väggen och ansluten till revben.

Konsekvent väggtjocklek, chefer förskjutna från vägg med revben.
Använd olika färger, eller samma form, för externa delar. Färgmatchning är svårt, och mellan körningar är nästan omöjligt. Du vill inte ha en vit bit intill en något icke-vit bit eftersom multen gjorde de två halvorna vid olika tidpunkter på olika maskiner. Sättet att lösa detta problem är att designa det så att delar är avsiktligt mycket olika färger, eller gör en familjemögel som innehåller båda delarna i samma form, så att de båda får samma färgplast på samma gång.

Hackaday-priset Bästa produktkonkurrens är uppvärmning, och vi är glada att se vilka produkter som kommer att stiga till toppen. Vi vill se design, tillverkning och affärsbeslut du arbetar med det kommer att ta ditt projekt och göra det till en produkt! Ange din produkt nu.

HackadayPrize2017 sponsras av: