Корпус для прибора малой серией без пресс-формы

Когда печать выгоднее пресс-формы

Обычно корпус для малой серии делают тремя способами: литьём пластмасс в пресс-форму, фрезеровкой из листа или профиля, покупкой готового корпуса из каталога. У каждого своя цена входа. Форма стоит сотни тысяч рублей и делается месяц-полтора, фрезеровка дорога на сложной форме, а каталожный корпус почти никогда не совпадает с вашей платой по размеру и разъёмам, и приходится сверлить и пилить вручную.

Печать стартового взноса не требует. Ориентир тот же, что в статье про мелкосерийное производство: до нескольких сотен штук печать выгоднее литья, в коридоре 500-3000 штук считают по детали, от 3000 штук окупается форма. Для корпуса прибора серия 50-1 000 штук чаще всего попадает в зону печати. Заодно вы получаете право на ошибку: нашли неудобный разъём или не ту высоту бобышки в первой партии, поправили модель, и вторая партия уже другая, без новой оснастки.

Честно о проигрыше: на тираже в несколько тысяч литьё дешевле, поверхность у него глаже, а размеры стабильнее. Если ваш прибор идёт к такому объёму, печатную серию стоит рассматривать как пилот перед формой. Как проверить деталь до заказа формы, разобрано в статье про проверку детали перед литьём.

Что заложить в конструкцию корпуса

Корпус для печати проектируют иначе, чем для литья. Главное: слои печати прочнее вдоль слоя, чем поперёк, поэтому нагруженные места ориентируют под нагрузку, а тонкие выступы не оставляют торчать поперёк слоёв.

• Защёлки. Печатная защёлка на изгиб работает, но выдерживает ограниченное число закрываний. Если корпус вскрывают при каждом обслуживании, берите винтовое крепление, а защёлки оставьте для случаев, когда корпус вскрывают редко.
• Бобышки под саморезы. Стойка под винт должна быть толще самого винта и иметь рёбра к стенке, иначе при затяжке она трескается. Диаметр отверстия подбираем под конкретный саморез на пробной печати.
• Закладные гайки. Если корпус будут разбирать больше нескольких раз, в бобышки вставляют латунные резьбовые вставки: нагретую вставку запрессовывают в пластик, и резьба держит многократную разборку лучше, чем резьба, нарезанная в самом пластике. Либо делаем шестигранный карман под обычную гайку, и она утоплена в корпус.
• Вентиляция. Щели и решётки печатаются сразу, без сверления. Для платы с греющимися элементами закладывайте проём с запасом: мелкие щели забиваются пылью быстрее.
• Разъёмы, кнопки, окна. Вырезы делаем по чертежу платы, окно под индикатор можно закрыть вставкой из прозрачного пластика или оставить карман под стекло.
• Стык крышки. Паз и гребень по периметру или посадочное место под прокладку, о чём отдельно ниже.

Чертежа корпуса может не быть. Если есть только плата, её контур и список разъёмов, моделируем корпус по ним. Если файл есть, смотрим его на печатопригодность: тонкие стенки, нависания, места под поддержки. Какие допуски реально выдерживает печать, подробно в статье про точность 3D-печати.

Перед серией печатаем один корпус и собираем его с платой: проверяем, что разъёмы встают в вырезы, кнопки нажимаются, крышка садится без усилия, а крепёж не срывает резьбу. Это час работы, который дешевле, чем переделка пятисот штук. Образец вы смотрите в руках или по фото, правки вносим в модель, и только потом запускаем партию. Все экземпляры серии печатаются по одному файлу и параллельно, поэтому корпуса получаются одинаковыми, а не «похожими».

Герметичность: честно

Печатный корпус из FDM слоистый, между слоями остаются микрощели. Поэтому класс защиты IP мы не заявляем и не испытываем. Что можно сделать: закрыть стык прокладкой, в том числе уплотнением из TPU, поставить лабиринтный стык, обработать швы герметиком или покрыть корпус лаком (это делает заказчик или подрядчик по договору с ним). Для защиты от пыли и брызг в помещении этого обычно достаточно. Для улицы, мойки или погружения нужно испытание, и его проводит заказчик на своём образце. Если нужна полная герметичность, корпус лучше отлить в форму или берут готовый герметичный.

Материал: ABS, ASA, PETG или поликарбонат

Выбор зависит от места установки прибора и нагрева. Температуры приведены как ориентир размягчения, не как рабочий режим.

PLA для приборов не берём: он размягчается около 55-60 °C, в закрытом корпусе с греющейся платой или на солнце деталь поведёт. Сравнение материалов подробнее в статьях какой пластик выбрать и инженерные пластики.

После печати корпус можно подготовить к сборке: убрать следы поддержек, зачистить, нанести шильдик или гравировку. Окраску в цвет прибора мы не делаем, её по желанию выполняет подрядчик по договору с вами. Что входит в нашу обработку, описано в статье про постобработку. Для серии мы согласуем образец, и только после вашего слова печатаем остальные.

Когда печать не подойдёт

• Тираж в тысячи штук. Форма окупится, поверхность и повторяемость у литья лучше.
• Требования сертификации. Если прибору нужна оценка соответствия по регламентам Таможенного союза (низковольтное оборудование, электромагнитная совместимость), материал корпуса и протоколы испытаний обеспечивает заказчик. Мы такие документы не оформляем и огнестойкость материала по UL94 не заявляем.
• Сетевое напряжение и силовые цепи. Для корпусов, где доступны опасные для человека напряжения, нужен материал и конструкция с подтверждёнными свойствами. Без них не печатаем.
• Полная герметичность и погружение. См. выше.
• Нагрев выше предела пластика и постоянный контакт с маслами и растворителями без проверки на образце.
• Точные посадочные места по высокому квалитету. Печать даёт поля допусков порядка IT12-IT14, для более точных размеров нужна механическая доработка.

Какие запросы к нам приходят

Производитель роботизированной техники запрашивал корпуса узлов осей: детали сложной формы с бобышками и местами под крепёж, тираж небольшой, форму под него никто не заказывал. Инженерная компания присылала комплект из 20 деталей из ABS и PLA с допусками по 14 квалитету. Допуски обсуждаются до печати, на чертеже помечаются размеры, где допуск критичен, и для них делаем пробный образец с обмером. Эти запросы показывают типичную картину: корпус нужен быстро, объём не набирает форму, а конструкция ещё меняется.

Как работаем с компаниями

Работаем по разовому заказу или по договору поставки для регулярных партий, ИП на УСН без НДС. Оплата по счёту: заказ печати до 30 000 ₽ до запуска, тираж от 30 000 ₽ двумя частями (60 % при запуске, 40 % до отгрузки), постоплата только постоянным заказчикам по отдельному соглашению. NDA подписываем до начала работ, пакет закрывающих документов полный. Сначала согласуем образец, потом печатаем серию. Отвечаем в течение рабочего дня (пн-пт 10:00-19:00). Доставка курьером по Петербургу или транспортной компанией в любой регион.

Скидки одни для всех: 30 % на стоимость печати при заказе от 100 изделий одной модели в одном заказе (цвет может быть разным), постоянным заказчикам с третьего заказа ещё 15 %. Минимальный заказ 400 ₽. Условия для компаний собраны на странице для бизнеса, услуга описана на странице корпусов для электроники. Как оформляется договор, смотрите в статье договор на 3D-печать.