Sebuah merek produk yang berbasis di AS perlu mengevaluasi beberapa komponen fungsional sebelum memutuskan untuk melakukan produksi massal. Komponen-komponen tersebut memiliki struktur perakitan, persyaratan permukaan, area berulir, fitur press-fit, dan detail branding yang berbeda-beda. Alih-alih langsung memesan dalam jumlah besar, pelanggan tersebut memutuskan untuk membandingkan bahan, proses pencetakan, dan metode penyelesaian akhir melalui beberapa putaran pengujian prototipe.
Proyek ini menunjukkan mengapa pembuatan prototipe cepat bukan sekadar menghasilkan model fisik. Untuk produk yang berfungsi, prototipe tersebut juga harus membantu pelanggan mengevaluasi kesesuaian, kekuatan, penampilan permukaan, metode perakitan, dan biaya produksi.
Persyaratan Proyek
Awalnya, pelanggan menyediakan beberapa berkas 3D untuk komponen plastik fungsional. Komponen-komponen tersebut meliputi penutup produk, wadah berbentuk kapsul, steker, dan komponen penghubung berukuran lebih kecil.
Persyaratan utamanya antara lain:
- Bahan nilon fungsional
- Kekuatan mekanis yang baik
- Dimensi perakitan yang akurat
- Pencetakan terpisah untuk beberapa komponen
- Permukaan yang halus dan terlihat jelas
- Fitur perakitan berulir atau pas tekan
- Penerapan logo pada permukaan melengkung
- Pengujian prototipe sebelum produksi massal
Pelanggan ingin membandingkan teknologi pencetakan MJF dan SLS, serta bahan PA12 dan nilon yang diperkuat serat kaca. Hal ini memungkinkan tim teknik untuk mengevaluasi kombinasi mana yang memberikan keseimbangan paling tepat antara kualitas permukaan, kekakuan, kekuatan, dan biaya.
Perbandingan Opsi Prototipe MJF dan SLS
Pada tahap pertama, pelanggan meminta sampel dalam beberapa kombinasi proses dan bahan:
- MJF PA12
- MJF PA-GF
- SLS PA12
- SLS PA-GF
Komponen MJF umumnya memiliki permukaan yang relatif seragam dan kinerja mekanis yang stabil. Komponen SLS juga cocok untuk prototipe fungsional yang kokoh, meskipun permukaannya yang belum diolah mungkin terasa lebih bertekstur.
PA12 banyak digunakan untuk komponen fungsional karena menawarkan keseimbangan yang ideal antara ketangguhan, kelenturan, stabilitas dimensi, dan biaya. PA-GF mengandung serat kaca sebagai bahan penguat dan lebih cocok digunakan ketika diperlukan kekakuan tambahan.
Pembuatan sampel dari berbagai bahan memberi kesempatan kepada pelanggan untuk melakukan uji perakitan dan uji ketahanan secara nyata, alih-alih memilih proses hanya berdasarkan data teknis.
Memperbaiki Bagian-Bagian yang Tercetak sebagai Satu Rakitan
Salah satu masalah pertama yang teridentifikasi selama pengujian prototipe berkaitan dengan komponen yang terdiri dari empat bagian. Beberapa sampel menyatu saat proses pencetakan, sehingga pelanggan tidak dapat menguji perakitan yang dimaksud.
Setelah menerima masukan tersebut, metode produksi pun ditinjau kembali. Pelanggan menegaskan bahwa elemen-elemen yang lebih kecil sebaiknya dicetak sebagai bagian-bagian terpisah, bukan sebagai satu rakitan utuh.
Pemisahan komponen-komponen tersebut meningkatkan beberapa aspek proyek:
- Setiap bagian dapat diperiksa satu per satu.
- Toleransi perakitan dapat diuji dengan lebih akurat.
- Proses penyelesaian permukaan menjadi lebih mudah dikendalikan.
- Suku cadang yang rusak dapat diganti sendiri.
- Pelanggan dapat menilai proses pemasangan yang sebenarnya.
Umpan balik semacam ini sangat penting terutama selama proses produksi prototipe. Sebuah komponen mungkin tampak benar dalam berkas 3D, namun tetap memerlukan pengaturan proses produksi yang berbeda agar dapat berfungsi sesuai tujuan.
Ulasan tentang Sisipan Berulir dan Jarak Tepi
Masalah teknis lainnya berkaitan dengan sisipan berulir M3 yang terletak dekat tepi sebuah komponen nilon berukuran kecil. Jarak antara lubang dan tepi luarnya hanya sekitar 1,1 mm.
Memasang sisipan logam di area yang begitu sempit dapat menyebabkan nilon di sekitarnya retak. Selain itu, bahan di sekitar bagian lain juga tidak cukup untuk memasang sisipan M5 dengan kokoh.
Alih-alih memasang sisipan tersebut tanpa mempertimbangkan risikonya, tim teknik menjelaskan keterbatasan tersebut dan meminta konfirmasi dari pelanggan. Setelah menguji sampel-sampel tersebut, pelanggan memutuskan bahwa sekrup M3 dapat disekrup langsung ke plastik. Sambungan M5 akan menggunakan lekukan heksagonal yang sudah ada dan mur terpisah.
Penyesuaian ini menghilangkan satu langkah sekunder yang tidak perlu sekaligus mengurangi kemungkinan terjadinya retakan saat pemasangan inset.
Hal ini juga menunjukkan pentingnya tinjauan teknik sebelum produksi. Jika hanya mengikuti gambar asli tanpa membahas risiko produksi, hal itu bisa mengakibatkan komponen rusak dan biaya penggantian tambahan.
Meningkatkan Kualitas Permukaan yang Terlihat
Pelanggan tersebut juga melaporkan bahwa salah satu sampel SLS awal menunjukkan garis-garis lapisan yang terlihat. Karena komponen tersebut merupakan bagian eksternal yang terlihat oleh konsumen, penampilannya menjadi hal yang penting.
Beberapa opsi penyelesaian telah dievaluasi:
- Penghalusan uap
- Pengamplasan manual
- Pengecatan dengan semprotan
- Lapisan pelindung bening
- Lapisan laminasi nilon
- Pencetakan tanpa proses penyelesaian tambahan
Berbagai jenis lapisan akhir dipilih untuk berbagai produk.
Salah satu casing memerlukan proses pengamplasan, pengecatan, pencetakan logo, dan lapisan pelindung bening. Casing lainnya menggunakan lapisan laminasi nilon untuk menghasilkan tampilan yang lebih halus. Komponen steker yang lebih kecil menggunakan proses perataan uap standar tanpa proses pengecatan yang lebih mahal.
Dengan menentukan proses penyelesaian secara terpisah untuk setiap bagian, biaya proyek dapat dihindari agar tidak membengkak secara tidak perlu. Komponen yang membutuhkan permukaan yang terlihat berkualitas tinggi diberi sentuhan akhir tambahan, sedangkan bagian yang kurang terlihat cukup diberi perlakuan yang lebih sederhana.
Memilih Proses Pembuatan Logo yang Tepat
Menerapkan logo pada permukaan melengkung menimbulkan tantangan produksi baru. Teknik sablon sempat dipertimbangkan, namun bentuk geometris yang melengkung tersebut menyulitkan untuk menjaga posisi dan tampilan yang konsisten.
Cetak pad dipilih sebagai metode yang lebih sesuai untuk komponen yang melengkung.
Ukuran logo yang diperkirakan semula adalah sekitar 80 mm kali 19 mm. Namun, ukuran tersebut tidak mempertahankan proporsi logo yang tepat. Tim produksi merekomendasikan untuk mengubah tingginya menjadi sekitar 16,5 mm sambil mempertahankan lebarnya pada 80 mm.
Pelanggan menyetujui penyesuaian tersebut karena mempertahankan proporsi logo yang tepat lebih penting daripada mengikuti perkiraan tinggi awal.
Pemeriksaan ini mencegah agar logo yang tidak rapi tidak diterapkan pada komponen yang telah selesai dibuat.
Menyesuaikan Sambungan Press-Fit
Dalam tinjauan produksi selanjutnya, tim mengidentifikasi adanya masalah dimensi yang melibatkan sebuah komponen silinder yang dipasang dengan cara ditekan.
Diameter lubang pasang diukur sekitar 4,3 mm, sedangkan bagian silinder standar diukur sekitar 3,9 hingga 4,0 mm. Perbedaan ini tidak akan menghasilkan kesesuaian yang ketat seperti yang diminta oleh pelanggan. Komponen tersebut bisa menjadi longgar atau terlepas saat digunakan.
Solusi yang diusulkan adalah memproduksi bagian silinder tersebut secara terpisah dan memperbesar diameternya menjadi sekitar 4,2 mm. Hal ini menghasilkan sambungan interferensi yang lebih ketat, namun tetap memungkinkan pelanggan untuk memasukkan bagian tersebut ke posisinya dengan tangan.
Pelanggan tersebut memastikan bahwa diameternya bisa diubah.
Penyesuaian ini dilakukan sebelum tahap produksi akhir, sehingga terhindar dari masalah perakitan fungsional yang mungkin baru terdeteksi setelah pengiriman.
Beralih dari Produksi Percobaan ke Produksi Massal
Setelah melalui beberapa tahap pengujian, evaluasi permukaan, dan konfirmasi gambar, pelanggan menyetujui prototipe tersebut dan melanjutkan ke tahap pemesanan produksi.
Pesanan tersebut meliputi:
- 250 komponen kapsul PA12 dengan lapisan bening dan sentuhan akhir berupa logo
- Empat ukuran komponen penutup yang sudah jadi
- 200 komponen steker dengan fitur peredam uap
- Bagian penghubung yang diproduksi secara terpisah
- Berbagai perlakuan permukaan berdasarkan fungsi produk
Waktu tunggu produksi yang disebutkan adalah sekitar 25 hingga 30 hari kerja, tergantung pada jumlah pesanan akhir dan jadwal produksi.
Dengan terlebih dahulu melakukan pengujian prototipe, kedua belah pihak dapat memastikan kinerja bahan, standar penyelesaian, struktur perakitan, tampilan logo, serta dimensi-dimensi penting sebelum memproduksi dalam jumlah yang lebih besar.
Menggabungkan Pengembangan Prototipe dengan Manufaktur Logam
Banyak proyek pengembangan produk melibatkan lebih dari satu proses manufaktur. Sebuah produk jadi mungkin terdiri dari komponen nilon yang dicetak bersama dengan braket logam, rangka internal, panel, pelat pemasangan, atau penutup eksternal.
Untuk proyek-proyek ini, bekerja sama dengan pemasok yang dapat menyediakan dukungan rekayasa prototipe sekaligus layanan fabrikasi lembaran logam dapat mempermudah komunikasi antara komponen plastik dan logam.
Para insinyur dapat meninjau posisi pemasangan, jarak bebas pengencang, dimensi pemasangan tekan, ruang pada wadah, dan urutan perakitan sebagai bagian dari produk secara keseluruhan, alih-alih memperlakukan setiap komponen secara terpisah.
Pengalaman di Bidang Manufaktur Selama Dua Puluh Tahun
Hofeng Memiliki pengalaman di bidang manufaktur selama kurang lebih dua puluh tahun dan melayani pelanggan luar negeri dengan menyediakan prototipe, produksi dalam jumlah kecil, serta pesanan berulang.
Tim teknik kami dapat meninjau gambar teknis pelanggan dan memberikan rekomendasi DFM terkait:
- Pemilihan bahan
- Ketebalan dinding
- Ukuran lubang dan jarak tepi
- Jarak bebas perakitan
- Sisipan berulir
- Dimensi press-fit
- Pengolahan permukaan
- Penerapan logo
- Biaya produksi
- Stabilitas produksi massal
Dalam proyek pelanggan di AS ini, komunikasi teknis sejak dini membantu mengidentifikasi beberapa potensi masalah sebelum produksi massal. Masalah-masalah tersebut meliputi komponen yang menyatu, bahan yang tidak memadai di sekitar sisipan berulir, garis lapisan yang terlihat, proporsi logo yang tidak sesuai, dan diameter pas tekan yang salah.
Penanganan detail-detail tersebut pada tahap prototipe berhasil mengurangi risiko produksi dan membuat pelanggan semakin yakin saat mengajukan pesanan dalam jumlah yang lebih besar.
Jika Anda sedang mengembangkan komponen fungsional, penutup peralatan, braket, suku cadang sasis, atau rakitan produk lengkap, kirimkan berkas CAD Anda kepada kami untuk mendapatkan penawaran harga gratis dan tinjauan teknis. Tim kami dapat mendukung pengembangan prototipe cepat, produksi dalam jumlah kecil, dan layanan profesional layanan fabrikasi lembaran logam untuk proyek-proyek internasional.
Hubungi kami : mia@hofengfab.com