Dal prototipo alla produzione: Elite Mold Tech assiste la produzione personalizzata di piccoli lotti di visori VR per applicazioni mediche
Nel settore sanitario, i visori VR si stanno evolvendo dalla "tecnologia del futuro" a scenari reali di diagnosi e trattamento, dimostrando un potenziale significativo, in particolare nella formazione riabilitativa. Possono non solo aiutare a trattare problemi di salute mentale come l'ansia e il disturbo da stress post-traumatico, ma anche svolgere un ruolo chiave nella neuroriabilitazione, nella gestione del dolore e nel recupero della funzione motoria. Ad esempio:
- Simulare scenari di vita reale per i pazienti colpiti da ictus, guidando le capacità motorie fini e l'allenamento dell'andatura per promuovere la neuroplasticità.
- Creare ambienti immersivi per distrarre i pazienti e ridurre la percezione del dolore.
- Essere utilizzati per la preparazione psicologica preoperatoria, contribuendo ad alleviare l'ansia e a migliorare l'aderenza del paziente.
Con i progressi tecnologici, la domanda di dispositivi VR personalizzati e altamente stabili di grado medico sta diventando sempre più importante. Tuttavia, la transizione dall'implementazione del design alla produzione di piccoli lotti è spesso una sfida chiave per le startup e i team di ricerca e sviluppo. Oggi, utilizzando come esempio il progetto "visore VR per la riabilitazione medica personalizzato" recentemente completato da Elite Mold Tech, condivideremo come i servizi professionali di prototipazione rapida CNC possono semplificare l'intero processo, dalla prototipazione alla produzione di piccoli lotti.
1. Panoramica del progetto: concentrandosi sulla riabilitazione medica, affrontando i punti critici della "produzione di piccoli lotti"
1.1 Informazioni principali sul progetto
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Categoria
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Dettagli
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Settore dei servizi
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Sanità (riabilitazione psicologica)
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Posizionamento del prodotto
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Visore VR professionale per la riabilitazione psicologica e neurologica
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Requisiti principali
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50 prototipi per la verifica + 500 unità per la produzione di piccoli lotti
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Tecnologie chiave
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Lavorazione dei metalli CNC, lavorazione delle materie plastiche, colata sottovuoto, stampaggio a iniezione rapido di alluminio
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Materiali principali
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Lega di alluminio AL6061, composito ABS+PC
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Trattamento superficiale
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Verniciatura e anodizzazione professionali
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Tempi di consegna
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15 giorni per la prototipazione + 30 giorni per la produzione di piccoli lotti
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1.2 Sfida del cliente
Questo cliente è una startup specializzata nel campo della salute mentale. Il loro visore VR deve soddisfare gli standard rigorosi degli ambienti medici, garantendo la stabilità strutturale e il comfort, mantenendo al contempo il controllo dei costi per la produzione di piccoli lotti. Prima dell'inizio del progetto, il cliente ha dovuto affrontare due sfide principali:
- Bilanciare la qualità e i costi del prototipo: erano necessari 50 prototipi per verificare la fattibilità del design. Tuttavia, il design prevedeva un gran numero di componenti (6 parti metalliche + 44 parti in plastica) e una selezione inappropriata del processo avrebbe potuto facilmente portare a superamenti dei costi o a una precisione inferiore agli standard.
- Transizione alla produzione di piccoli lotti: dopo che i prototipi hanno superato i test, è stato necessario aumentare rapidamente la produzione di 500 unità. Come evitare costi elevati degli stampi e una bassa efficienza produttiva con un budget limitato è diventato cruciale.
Elite Mold Tech, con oltre 10 anni di esperienza nella prototipazione rapida CNC e nella lavorazione personalizzata, ha fornito al cliente una soluzione end-to-end (dalla valutazione del design → prototipazione → verifica dell'assemblaggio → produzione di piccoli lotti), consentendo in definitiva un'efficiente implementazione del progetto.
2. Fase di verifica del prototipo: una selezione accurata apre la strada alla produzione di massa
L'obiettivo principale della verifica del prototipo è identificare i problemi di progettazione e verificare la fattibilità del processo. Trascurare i dettagli in questa fase può portare a rischi di rilavorazione nella successiva produzione di massa. Abbiamo fornito al cliente una soluzione prototipale economica attraverso tre passaggi chiave:
2.1 Fase 1: valutazione del design per prevenire i rischi di produzione
Dopo che il cliente ha fornito i disegni completi del design, il nostro team di ingegneri ha condotto un'analisi completa:
- Analisi strutturale: delle 50 componenti, le parti metalliche (ad esempio, la staffa della fascia) forniscono supporto e fissaggio; le parti in plastica (ad esempio, i componenti di adattamento al viso) devono bilanciare leggerezza e comfort; alcune parti richiedono anche un trattamento superficiale per migliorare la qualità.
- Valutazione dei rischi: abbiamo scoperto problemi critici:
- Alcune parti in plastica avevano uno spessore della parete irregolare (il più sottile di soli 0,8 mm) e la lavorazione CNC diretta avrebbe potuto facilmente causare deformazioni.
- La tolleranza di assemblaggio per le parti metalliche e plastiche è di ±0,05 mm, che richiede una pianificazione preventiva per la precisione di lavorazione.
Sulla base di questa analisi, abbiamo fornito al cliente tre Raccomandazioni di progettazione per la producibilità (DFM) (ad esempio, ottimizzazione dello spessore della parete in plastica a 1,2 mm, regolazione dell'angolo dell'interfaccia di assemblaggio metallica) per ridurre le successive sfide di produzione fin dall'inizio.
2.2 Fase 2: selezione dei materiali e dei processi – bilanciare costi, precisione ed efficienza
Gli stampi di grado di produzione non sono necessari durante la fase di prototipazione, quindi la selezione del processo richiede maggiore flessibilità. Abbiamo sviluppato piani separati per parti metalliche e plastiche:
Parti metalliche (6 in totale)
- Raccomandazione sui materiali: lega di alluminio AL6061 (economica, facile da lavorare, soddisfa i requisiti di resistenza e leggerezza delle apparecchiature mediche).
- Selezione del processo: lavorazione di precisione CNC + anodizzazione. Questa combinazione non solo migliora la durezza superficiale e la resistenza ai graffi, ma consente anche una finitura opaca personalizzabile, adatta agli scenari medici, in quanto previene l'abbagliamento che può influire sull'esperienza visiva VR.
Parti in plastica (44 in totale)
La lavorazione CNC di 50 set (2.200 parti in plastica in totale) richiederebbe oltre 20 giorni e sarebbe costosa. Abbiamo raccomandato colata sottovuoto (utilizzando materiale in resina con proprietà simili all'ABS) per i seguenti vantaggi:
- Basso costo dello stampo: uno stampo in silicone costa solo 1/5 di uno stampo in metallo e può produrre 15-20 parti per stampo.
- Alta efficienza: 50 set di parti in plastica possono essere completati in soli 7 giorni.
- Dimensioni precise: la precisione dimensionale raggiunge ±0,1 mm, soddisfacendo pienamente i requisiti di assemblaggio.
2.3 Fase 3: verifica dell'assemblaggio per affrontare preventivamente i "problemi di adattamento"
Dopo aver completato l'elaborazione delle parti, non siamo passati direttamente al trattamento superficiale, ma abbiamo condotto test di pre-assemblaggio (un dettaglio cruciale nella fase di prototipazione):
- I nostri ingegneri hanno assemblato le parti metalliche e plastiche non trattate secondo gli standard di assemblaggio del cliente, controllando le tolleranze strette (ad esempio, la rotazione fluida della staffa della fascia e della manopola di regolazione, l'adattamento del gruppo del frontalino alla testa).
- Sono stati scoperti due problemi di assemblaggio:
- Un'eccessiva fessura di 0,15 mm tra la staffa metallica e il connettore in plastica.
- Una clip in plastica debole e soggetta a rottura.
- Abbiamo rapidamente regolato i parametri di elaborazione:
- Aumentata la precisione di lavorazione CNC delle parti metalliche a ±0,03 mm.
- Aggiunte nervature di rinforzo alle clip in plastica.
Dopo la riproduzione e un'ulteriore verifica, tutte le parti si sono adattate correttamente. Infine, dopo il trattamento superficiale (anodizzazione per parti metalliche, verniciatura professionale per parti in plastica), 50 prototipi sono stati consegnati al cliente entro 15 giorni. I test hanno mostrato conformità funzionale al 100% e una valutazione della soddisfazione estetica di 9,5/10.
3. Fase di produzione di piccoli lotti: elaborazione flessibile, riduzione dei costi e miglioramento dell'efficienza
Il cliente ha elogiato molto la qualità del prototipo. Dopo aver ottimizzato il design, è stata avviata una produzione di piccoli lotti di 500 set. L'obiettivo principale di questa fase era l'aggiornamento del processo prototipale per soddisfare i requisiti dei piccoli lotti, garantendo il controllo dei costi e l'efficienza produttiva per evitare ritardi nel lancio sul mercato.
3.1 Parti metalliche: aderire alla lavorazione CNC, rifiutando i costi inefficaci
In genere, la pressofusione è il processo preferito per la produzione di massa di oltre 500 parti in lega di alluminio. Tuttavia, questo progetto richiedeva solo 200 parti metalliche. L'utilizzo di stampi per pressofusione costerebbe 30.000-50.000 yuan, che, se distribuiti su 200 parti, aumenterebbero significativamente il costo per parte.
Pertanto, abbiamo raccomandato di continuare con la lavorazione CNC e migliorato l'efficienza attraverso due ottimizzazioni:
- Ottimizzazione del percorso di lavorazione: ha consolidato i processi di lavorazione per più parti metalliche, riducendo i cambi di utensile e aumentando la produzione giornaliera per macchina del 30%.
- Approvvigionamento all'ingrosso di materie prime: ha firmato un accordo di approvvigionamento di piccoli lotti con il fornitore di lega di alluminio, riducendo i costi delle materie prime del 15%.
In definitiva, il costo per parte era inferiore del 20% rispetto a quello di una soluzione pressofusa.
3.2 Parti in plastica: stampaggio a iniezione rapido di stampi in alluminio per prepararsi alla futura produzione di massa
La produzione di 500 set di parti in plastica (44 unità/set) per un totale di 22.000 unità. Mentre la colata sottovuoto è economica, ha una durata limitata dello stampo (ogni stampo in silicone può produrre un massimo di 20 parti), che richiede 1.100 stampi. Questo non è solo inefficiente, ma rischia anche dimensioni incoerenti delle parti a causa delle variazioni dello stampo.
Dato il budget limitato del cliente e le potenziali esigenze di espansione della produzione futura, abbiamo raccomandato il processo di stampaggio a iniezione rapido di stampi in alluminio per tre vantaggi principali:
- Vantaggio di costo: il costo di produzione di uno stampo rapido in alluminio è solo 1/3 di quello di uno stampo in acciaio tradizionale (circa 15.000 yuan per set) e la sua durata può raggiungere 10.000-20.000 pezzi, soddisfacendo pienamente le esigenze di produzione di 22.000 parti.
- Miglioramento dell'efficienza: ha integrato quattro parti in plastica strutturalmente simili (ad esempio, piccoli accessori per il gruppo facciale) in un unico stampo in alluminio, consentendo la produzione di quattro parti diverse in un unico processo di stampaggio a iniezione, aumentando l'efficienza produttiva di quattro volte.
- Qualità stabile: il processo di stampaggio a iniezione fornisce una maggiore consistenza dimensionale delle parti (tolleranza di ±0,08 mm). La resistenza del materiale ABS+PC è superiore del 25% a quella della resina colata sottovuoto, rendendolo più adatto ai requisiti di utilizzo a lungo termine delle apparecchiature mediche.
3.3 Risultato finale
Tutte le parti per 500 visori VR sono state prodotte, assemblate e controllate di qualità entro 30 giorni. Dopo la consegna al cliente, i prodotti hanno superato con successo i test clinici, ponendo le basi per il successivo lancio sul mercato.
Riepilogo del progetto: Elite Mold Tech, il tuo partner dal prototipo alla produzione
Da 50 prototipi alla produzione di piccoli lotti di 500 set, Elite Mold Tech dà sempre la priorità alle esigenze dei clienti. Attraverso la selezione di processi professionali e il controllo dei costi, aiutiamo i clienti a superare tre sfide chiave:
- Implementazione del design: l'intervento precoce nella valutazione del design e la fornitura di raccomandazioni di progettazione per la producibilità (DFM) evitano il problema del design "bello ma non producibile".
- Controllo dei costi:
- Ha sostituito la lavorazione CNC con la colata sottovuoto nella fase di prototipazione, riducendo i costi delle parti in plastica del 30%.
- Ha sostituito gli stampi in acciaio tradizionali con stampi rapidi in alluminio nella produzione di massa, riducendo i costi degli stampi del 60%.
- Garanzia di efficienza: cicli di consegna rigorosamente controllati (15 giorni per i prototipi, 30 giorni per la produzione di massa), una riduzione del 20% rispetto alla media del settore.
Che tu sia una startup medica o un team di ricerca e sviluppo che necessita di elaborazione personalizzata, Elite Mold Tech sfrutta le tecnologie principali (lavorazione dei metalli CNC, lavorazione delle materie plastiche, colata sottovuoto, stampi rapidi in alluminio) per fornirti soluzioni end-to-end dalla progettazione alla post-elaborazione. Per soluzioni di elaborazione più personalizzate, contattaci:
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