手板模型的加工方式有哪些？

上一篇我们介绍了手板是什么、手板的用处以及有哪几类手板，这一篇我们将介绍手板的几种加工方式。

进行手板制作之前要先根据你的产品需求确定选择何种加工方式，手板模型的加工方式可以分为CNC、3D打印、硅胶复膜、低压灌注、快速模具等。

CNC

计算机数字控制机床(Computer Numerical Control，简称CNC)，一般通指计算机数字化控制精密机械加工，CNC加工车床、CNC加工铣床、CNC加工镗铣床等。通常用CAM（计算机辅助制造）软件自动读取CAD（计算机辅助设计）文件并生成G代码程序，对数控机床进行控制。

CNC是目前在国内应用较广泛的手板制作方法。CNC加工主要材料有：ABS、PC、PMMA、PA、POM、PE、电木。其中ABS是最常见也最常用的塑胶材料，PC、PMMA为加工透明件手板所用，PC为半透明状态，PMMA为全透明状态。CNC加工精度可以达到±0.05mm。

CNC加工的主要优点：

• 加工质量稳定，加工精度高，
• 具有可重复性，重复精度高，可以生产
• 表面效果较好
• 较手动加工而言，可以完成较复杂外形的零件

CNC加工的主要缺点：

• 材料利用率不高
• 需考虑夹具设计
• 太过复杂的结构无法实现，封闭式结构和一些特殊结构无法加工
• 效率，复杂的结构需多次加工成型，且一次性只能加工一个零件
• 存在人为的操机失误或装夹不良导致的加工出错
• 时间成本高，复杂结构需拆分编程工作量大，加工时间长
• 人工成本高，需专业编程人员、专业操机人员，加工完成需打扫机床、清理废料等
• 设备成本高，机床设备费用昂贵，要求维修人员具有较高水平。

3D打印

增材制造技术（Additive Manufacturing，AM）俗称3D打印，以数字模型文件为基础，融合计算机辅助设计、材料加工与成型等技术，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品。

3D打印包括SLA、SLS、SLM以及FDM等技术，SLA技术材料多为树脂；SLS技术的材料为蜡粉及塑料粉；FDM的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等，以丝状供料涵盖了绝大多数市面上制作产品的种类。

3D打印制作手板模型因其众多优势在众多领域受到了越来越多的青睐，如医疗健康、智能机器人、无人机、智能家居、汽车等行业。

3D打印加工的主要优点:

• 极高的材料利用率
• 高精度，精度误差达到±0.1％
• 无加工出错
• 表面成型质量高
• 不受形状、结构限制，能制造高复杂度的三维模型，加工各种复杂曲面及异形结构，能制作非常精细的细节、包括多种薄壁结构
• 无须特殊工装和工具，无需考虑任何夹具设计
• 效率高，只要托盘尺寸足够一次性可加工多个零件，一次成型，去除支撑后得到即完整样品，
• 时间成本低，比CNC制造时间更短，缩小了生产成本和时间成本，
• 人工成本低，导入STL格式文件即可打印，工艺过程全自动，CAD数据驱动，无需人工值守自带驱动软件快速计算出打印时间及所需材料，无需专业培训，无需复杂维护，打印完成后快速简单清扫工作台材料丝

3D打印加工的主要缺点:

• 金属和大件的产品费用比较高

随着3D打印技术的发展，金属材料3D打印的产品性能越来越好，开始在一些行业中发挥出优势，对于一些复杂结构的金属产品，采用传统CNC加工是很难加工的，而且加工的成本也很高，有了金属3D打印服务，这部分的产品采用3D打印金属来做成为越来越多公司的选择。

硅胶复膜

真空复模是利用产品原型（如：SLA或手板加工）在真空状态下制作出硅胶模具，并在真空状态下用PU 材料进行浇注，从而克隆出与产品原型相同的复制件。

真空复模是目前使用最普遍的手板复制技术，用于改变产品原型的材质、组装样机或进行产品小批量生产等方面，满足产品开发过程中的性能测试、市场推广、送检、审批等需求；选用不同的PU材料，可以复制橡胶零件、透明零件、耐高温零件等；但真空复模普通PU 材料较脆、韧性及耐高温都比较差。

小批量手板制作，一般是采用真空硅胶复模的方法来做，因为这种硅胶复模制作周期短，价格便宜，容易占领市场。正常情况下硅胶模具的使用寿命是15-20次。在真空条件下，对浇注料进行脱泡、搅拌、预热、注型，并在恒温箱中进行二次固化成型，硅胶复模的手板模型可以达到ABS等材质的强度和硬度。

低压灌注

低压灌注是相对于高压注塑而言。主要材料是环氧树脂，所用压力可达30-50公斤/cm2。相比硅胶复模（真空复模），在物理性能上要好得多，手板复模可以达到注塑产品物理性能的80%-90%。它的缺点同硅胶复模一样，尺寸、精度不高，不是真正的塑料，批量适合于5-50个。

快速模具

快速模具也称简易模具，它是将正式模具结构简化，再按正式模具的制作过程制作出来，通过塑胶机的注塑和CNC的加工，最后以达到图纸要求，是模具工艺和机加工工艺有机地结合。