CNC apdirbimo greitasis prototipų kūrimas: kai svarbus greitis ir dalis turi iš tikrųjų veikti
Jūsų mechanikas penktadienį baigia CAD modelį. Produkto apžvalga yra po trijų savaičių. Jums reikia funkcionalaus aliuminio korpuso - tikros medžiagos, realių leistinų nuokrypių, sriegių, kurie iš tikrųjų užsifiksuoja -, kad patikrintumėte tinkamumą, patikrintumėte surinkimo tarpus ir įeitumėte į susitikimą su kažkuo, kurį galite padėti prie stalo.
Tai yra scenarijus, kai CNC apdirbimo greitas prototipų kūrimasužsitarnauja savo vietą. Ne kiekvienam prototipui to reikia. Tačiau kai dalis turi veikti kaip gamybinis komponentas - išlaikyti toleranciją, paimti apkrovą, išgyventi terminį ciklą, tilpti į mazgą su nupirkta-aparatine įranga - 3D-atspausdinta rezervuota vieta nepateiks jums reikalingų duomenų. Jums reikia detalės, iškirptos iš tikrosios medžiagos, iki tikrosios specifikacijos.
Klaida, kurią šiame etape daro dauguma produktų komandų, nėra netinkamo proceso pasirinkimas. Tai neaiškiai mąsto, kam iš tikrųjų skirtas prototipas. Pirmiausia atsakykite į šį klausimą, o proceso pasirinkimas vyksta logiškai.
Ką iš tikrųjų reiškia CNC greitasis prototipų kūrimas
CNC apdirbimo greitas prototipų kūrimasnėra atskira paslaugų kategorija su specialia įranga. Tai standartinis CNC apdirbimas - frezavimas, tekinimas, šveicariškas tekinimas -, vykdomas su trumpu-eilės planavimu, optimizuota sąranka vienkartiniams ar mažiems{4}}kiekiams ir proceso peržiūra, kuri nustato DFM problemas prieš pradedant pjovimą, o ne po jo.
„Greita“ dalis atsiranda dėl dviejų dalykų: jokio įrankių paruošimo laiko (skirtingai nuo liejimo įpurškimo ar liejimo slėginiu būdu, CNC pradedama nuo CAD failo ir medžiagos bloko), ir pirmenybės teikimo gamykloje, kuri prototipų darbus eilėje gauna dienomis, o ne savaitėmis.
Ant paprastos aliuminio dalies - korpuso, kronšteino, kolektoriaus bloko - paprastai galime pereiti nuo patvirtintos CAD bylos iki išsiųstos dalies per 3–5 darbo dienas. Sudėtinga geometrija, griežti kelių savybių tolerancijos arba tokios medžiagos kaip titanas tai išplečia. Tačiau dalims, kurių daugumai produktų kūrimo komandų iš tikrųjų reikia patvirtinimo etape, laikas tikrai trumpas.
Prototipų darbą nuosekliausiai lėtina ne mašinos laikas. Tai piešimo problemos - neišsamios tolerancijos išnašos, trūksta paviršiaus apdailos specifikacijų, siūlų išnašos be klasių žymėjimo arba sienelių storis, kurių negalima laikyti nurodytoje medžiagoje. DFM peržiūra prieš pradedant darbą prideda kelias valandas. Tvirtinimo problemos pastebėjimas po pirmosios dalies iškirpimo prideda dienų.
CNC prototipo apdirbimas prieš 3D spausdinimą: naudokite tinkamą įrankį
Diskusijos tarpCNC prototipo apdirbimas prieš 3D spausdinimąturi aiškų atsakymą, kai tik suprasite, ką prototipas turi daryti. Nė vienas procesas nėra visuotinai laimi. Jie atsako į įvairius klausimus.
| Vertinimo kriterijai | CNC apdirbimas | Metalo 3D spausdinimas (DMLS / SLM) | Plastikinis 3D spausdinimas (FDM / SLA) |
|---|---|---|---|
| Medžiagos savybės | Gamybos-ekvivalentas | Beveik{0}}gamyba (tam tikra anizotropija) | Žymiai silpnesnis nei gamybinis |
| Matmenų tolerancija | ±0,005–0,02 mm standartas | ±0,05–0,1 mm tipiškas | ±0,1–0,3 mm tipiškas |
| Paviršiaus apdaila (-pastatyta) | Ra 0,8–3,2 µm | Ra 5–15 µm (reikalingas tolesnis apdorojimas) | Ra 5–50 µm, priklausomai nuo proceso |
| Pristatymo laikas (1–5 dalys) | 3-7 dienas | 5–14 dienų (įskaitant tolesnį{2}} apdorojimą) | 1-3 dienas |
| Kaina už paprastą metalinę dalį | Vidutinis | Aukštas | Žemas |
| Geriausiai tinka | Funkcinis patvirtinimas, tinkamumo patikrinimai, gamybos{0}}reprezentatyvus testavimas | Sudėtinga vidinė geometrija, topologija{0}}optimizuotos struktūros | Vizualiniai modeliai, ankstyvos formos / tinkamumo patikros, ne-apkrova- |
| Siūlai, srieginės skylės | Vietinis - iškirptas tiesiogiai | Reikalingas post{0}}apdirbimas | Reikalingi įdėklai arba po{0}}apdirbimo |
| Dizaino iteracijos greitis | Lėčiau (kiekvienas keitimas iš naujo{0}}mašina) | Vidutinis | Greitai |
Sąžiningas sprendimas: prototipams, kurie bus naudojami atliekant funkcinius bandymus - apkrova įtempiais, terminis ciklas, surinkimas su gamybos technine įranga, pavyzdžiai pagal norminius reikalavimus - CNC beveik visada yra tinkamas metalinių dalių reikalavimas. Medžiagos savybės yra lygiavertės gamybai-, nes pjaunate iš tos pačios juostos žaliavos, kuri bus naudojama gamybos metu. 3D-atspausdinta metalinė dalis turi mikrostruktūrinių skirtumų nuo kaltinių medžiagų, kurios yra svarbios, kai dalis yra apkrauta.
Ankstyvosios-formos ir tinkamumo patikros metu, kai tik patvirtinate, kad forma yra prasminga ir surinkimo koncepcija veikia, plastikinis 3D spausdinimas yra greitesnis, pigesnis ir visiškai tinkamas. Klaida yra tai, kad jis naudojamas praėjus tam etapui, kai prototipo duomenys turi atspindėti gamybos našumą.
Kai CNC greitojo prototipų kūrimo laikas sutrumpinamas - ir kai ne
CNC apdirbimo greitas prototipų kūrimo laikasturi realias ribas, o jų supratimas padeda planuoti jas, o ne nustebti.
| veiksnys | Poveikis pristatymo laikui | Ką galite padaryti |
|---|---|---|
| Dalies sudėtingumas (konfigūracijų skaičius) | Kiekviena papildoma sąranka prideda 0,5–1 dieną | Minimalių sąrankų dizainas; iš anksto aptarkite tvirtinimo strategiją |
| Medžiagos prieinamumas | Egzotinių lydinių (titano, Inconel) įsigijimui gali prireikti 2–3 dienų | Prieš patvirtindami tvarkaraštį, patvirtinkite medžiagų atsargas |
| Tolerancijos sandarumas | Mažesniem | Aiškiai pažymėkite griežtas{0}}tolerancijos funkcijas; netaikykite-±0,005 mm |
| Piešimo užbaigtumas | Neužbaigti spaudiniai suaktyvina DFM klausimus, kurie pristabdo užduotį | Siųsti visą spaudinį su visomis figūrinėmis išnašomis; 2D + 3D modelis |
| Po{0}}apdirbimas (anodavimas, dengimas) | Pridedama 2–5 dienos, priklausomai nuo proceso ir pardavėjo | Patvirtinkite, ar apdaila reikalinga prototipui, ar tik gamybos eigai |
| Kiekis | 1–3 dalys: minimalus poveikis eilei. 20+ dalys: tvarkaraštis kaip nedidelis gamybos ciklas | Užduodami aiškiai nurodykite, ar tai prototipas, ar tilto gamyba |
Viena smulkmena, kuri užklumpa klientus: paviršiaus apdorojimas po{0}}dažnai vyksta kitokiu grafiku nei apdirbimas. Per dvi dienas apdirbama dalis gali sėdėti ir laukti anodavimo dar tris. Jei jūsų prototipui funkciškai nereikia anoduotos apdailos -, jūs tikrinate mechaninį tinkamumą, o ne atsparumą korozijai ar kosmetiką - nurodykite „kaip-machined“ ir sutaupykite laiko. Tai pažymime, kai siūlome kiekvieną darbą, kuriame tai taikoma.
Medžiagos CNC prototipų dalims: ką iš tikrųjų nurodo inžinieriai
Medžiagos pasirinkimas prototipo etape turi atitikti tai, iš ko bus pagaminta gamybinė dalis. Naudojant 6061 aliuminį detalės, kuri galiausiai bus 7075, prototipui, gaunami klaidinantys standumo ir stiprumo duomenys. Nerūdijančio plieno 304 naudojimas 316L medicininio komponento prototipui suteikia skirtingą korozijos elgesį atliekant patvirtinimo bandymus.
Tai reiškia, kad dažniausiai gaminamos medžiagos, skirtos prototipamsmažos apimties CNC prototipų dalysmūsų aptarnaujamose pramonės šakose:
Aliuminis 6061-T6- numatytoji dauguma mechaninių korpusų, laikiklių ir konstrukcinių komponentų. Greitai apdirbamas, geras matmenų stabilumas, gerai anoduoja. Jei gamybinė dalis taip pat yra 6061, tai yra švarus kaip-panašiai-prototipas.
Aliuminis 7075-T6-, kai gamybos daliai reikia didesnio stiprumo. Šiek tiek sunkiau apdirbamas nei 6061, panašus pristatymo laikas. Nurodykite, kada svarbus prototipo apkrovos{4}}našumas.
Nerūdijantis 316L- standartas medicinos prietaisų komponentams, skysčių{1}}kontaktinėms dalims ir viskam, kas patenka į korozinę aplinką. Apdirbimas trunka ilgiau nei aliuminio; biudžetas papildomai dienai.
Titano Ti-6Al-4V- aviacijos ir medicinos reikmėms, kur stiprumo-ir-svorio santykis yra labai svarbus. Žymiai lėčiau apdirbamas nei plienas. Titano prototipas, kuris aliuminiu užtruks dvi dienas, paprastai užtruks nuo keturių iki penkių. Kainos skirtumas yra tikras -, bet jei patvirtinimo testas susijęs su apkrova, nuovargiu ar biologiniu suderinamumu, nėra nieko kito.
Žalvaris C360- jungtys, vožtuvų korpusai, srieginės jungiamosios detalės. Greitai apdirbamas, gerai išlaiko siauras paklaidas.
Mažos apimties CNC prototipų dalys: išlaidų veiksniai, kuriuos turėtumėte suprasti
Mažos apimties CNC prototipo dalių kainadaugiau už vienetą nei gamybinės dalys dėl priežasčių, kurios yra nuspėjamos ir kurias verta suprasti - ne tik priimti kaip duota.
Sąrankos kaina yra didžiausia vairuotoja. CAM įrankių trajektorijos programavimas, detalės tvirtinimas ir bandomojo pjovimo vykdymas trunka maždaug tiek pat laiko, nesvarbu, ar gaminate vieną detalę, ar penkiasdešimt. Gaminant 50 dalių, ši sąrankos kaina amortizuojama iki nedidelės vieneto kainos dalies. Trijų dalių prototipo paleidime jis dominuoja.
Mašinos laikas yra antrasis vairuotojas. CNC staklės kainuoja 50–100+ USD per valandą 5 ašių įrangai. Dalis, kuriai reikia 90 minučių mašinos darbo laiko už 80 USD per valandą, sudaro 120 USD prie vieneto kainos, prieš įskaičiuojant medžiagas, įrankius ir patikrinimą.
Medžiagos atliekos yra tikros, bet dažnai pervertintos. 100 mm × 100 mm × 50 mm aliuminio blokas gali duoti 200 g sveriančią dalį - likusi dalis yra drožlės. Skiedrų medžiagų kaina yra tikroji kaina, tačiau aliuminio atveju tai retai būna dominuojantis veiksnys.
Prototipo dalių tikrinimo išlaidos paprastai yra didesnės nei gamybinių dalių -, nes atliekant pirmąjį naujos užduoties straipsnį reikia patikrinti visus matmenis pagal kiekvieną spausdintą išnašą, o ne statistinį pavyzdį. Reguliuojamose pramonės šakose (medicinoje, aviacijos ir kosmoso srityse) patikrinimo paketas yra pats rezultatas.
Jei jūsų prototipo biudžetas yra ribotas, du veiksmingiausi svertai yra šie: supaprastinkite geometriją, kad sumažintumėte mašinos laiką ir sąrankos skaičių, ir aiškiai paklauskite, ar šiam etapui reikia apdailos specifikacijų. Abu yra projektavimo ir planavimo sprendimai, o ne tiekėjų derybų sprendimai.
Kaip veikia MID Precision Handles prototipas
Prototipo ir mažos{0}}apimties gamybos darbus atliekame kaip apibrėžtą paslaugų takelį -, o ne kaip likučius, suspaustus tarp didelių gamybos paleidimų. Prototipų darbai MID DFM peržiūrimi prieš paskelbiant citatą. Ši apžvalga apima tolerancijos išnašas, kurios viršija geometrijos atlaikymą, sienelių storį, dėl kurio gali kilti tvirtinimo problemų, sriegio specifikacijas, kurioms reikia priskirti klases, ir visas funkcijas, kuriose nedidelis konstrukcijos pakeitimas žymiai sumažintų išlaidas arba riziką.
Neseniai atlikus darbą - 6061-T6 pneumatinio kolektoriaus blokas su aštuoniais M5 prievadais ir ±0,01 mm centrinės vožtuvo lizdo angos tolerancija – DFM apžvalga parodė, kad dviem prievado padėtyse reikės ketvirtos sąrankos, kuri nebuvo akivaizdi iš 3D modelio. Prieš pjaustydami jį pažymėjome, klientas CAD vieną prievadą pakeitė 2 mm, o darbas buvo atliktas trimis, o ne keturiomis. Dalis išsiųsta ketvirtą dieną nuo patvirtinto spausdinimo. Toks skambutis sulaukiamas tik tuo atveju, jei kas nors iš tikrųjų perskaito brėžinį prieš jį programuodamas.
MūsųCNC apdirbimo greitas prototipų kūrimaspaslauga apima 3-ašių, 4 ašių ir 5 ašių frezavimą, CNC tekinimą ir šveicarišką CNC tekinimą, skirtą mažo skersmens tiksliam komponentams. Standartinis daugumos prototipų vykdymo laikas yra 3–7 darbo dienos nuo patvirtinto 2D+3D piešimo paketo. Medžiagos iš aliuminio lydinių iki nerūdijančio plieno, titano, žalvario, vario ir inžinerinių plastikų.
Jei jūsų projektui{0}}svarbu laikas,pasikalbėkite su mūsų inžinieriaisprieš išsiunčiant RFQ - 10 minučių pokalbis apie tvirtinimo metodą ir tolerancijos prioritetus gali nuskusti vieną ar dvi dienas nuo tvarkaraščio dar net neprasidėjus darbui.
Atsiųskite mums savo spaudinįir mes grąžinsime pasiūlymą su DFM pastaba per 24 valandas. Užmažos apimties prototipų ir tiltų gamybavažiuoja, į užklausas atsakome tą pačią darbo dieną.
DUK
K: Mano dizainas vis dar keičiasi. Ar turėčiau palaukti, kol jis bus baigtas, prieš siūlydamas CNC prototipą?
Nebūtinai. Jei pakeitimai yra nedideli - objektų padėtis, skylių dydžiai, išnašos iš spindulio -, pirmasis prototipas iškirptas dabar ir pakeitimai įtraukiami į antrąjį paleidimą, dažnai greičiau nei laukti dizaino sustabdymo. Antrojo paleidimo sąnaudos yra mažesnės, nes CAM programavimas iš esmės perduodamas. Prasminga palaukti, jei pagrindinė geometrija vis dar keičiasi, nes esminis formos pakeitimas reiškia iš naujo programuoti nuo nulio. Pasakykite mums, kur yra dizainas peržiūros cikle, kai paklausite -, patarsime, ar verta kirpti dabar, ar laikyti.
Kl.: mums reikia, kad prototipas atitiktų gamybos medžiagą ir užbaigtų tiksliai - anoduotą 6061-T6 pagal tokias pačias specifikacijas kaip ir gamybos metu. Ar gali tai padaryti?
Taip, ir tai yra teisingas kvietimas, jei prototipas yra atliekamas formos / tinkamumo / funkcijos bandymui, kuris apima paviršiaus patvarumą arba kosmetikos gaminius, kuriuos reikia peržiūrėti suinteresuotosioms šalims. Brėžinyje nurodykite anodo tipą (II tipo skaidrus, III tipo kietas anodas, spalva), storį ir visus maskavimo reikalavimus. Anodavimas perduodamas mūsų patvirtintam apdailos partneriui ir paprastai prideda 2–3 darbo dienas. Jei prototipas skirtas tik vidinių matmenų patvirtinimui, kaip{5}}mechaniškai sutaupysite tas dienas ir apdailos išlaidas.
K: Koks yra minimalus kiekis, kurį atliksite CNC prototipo užduotyje?
Viena dalis. Reguliariai atliekame vieno-vieneto prototipų darbus - bandomieji implantų komponentai, pasirinktiniai tvirtinimo elementai, vieno-išjungimo vožtuvo korpusai. Vienos dalies vieneto kaina yra didesnė nei 10 dalių, nes sąranka amortizuojama už mažiau vienetų, tačiau nėra minimalaus užsakymo kiekio slenksčio. Jei jums reikia vienos dalies koncepcijai patvirtinti, tai tinkamas darbas.
K: Kaip veikiacnc prototipo apdirbimas prieš 3D spausdinimąpalyginti su mažu aliuminio korpusu, tarkim, 80 mm × 60 mm × 30 mm?
Paprastam tokio dydžio korpusui plastikinis 3D spausdinimas (SLA arba SLS) paprastai yra pigesnis ir greitesnis, kai vizualinio / formos patikrinimo prototipas - kainuoja mažiau nei 100 USD ir 1–2 dienas. CNC iš aliuminio tam pačiam korpusui kainuos 150–400 USD, atsižvelgiant į funkcijų sudėtingumą, o pristatymo laikas yra 3–5 dienos. CNC dalis suteikia jums lygiavertę{11}gamybinę medžiagą, tikrą sriegio sukibimą ir paviršiaus apdailą, kurią galite iš tikrųjų anoduoti. Jei prototipas yra funkcionalus arba turi parodyti gamybos našumą, sąnaudų skirtumas yra pagrįstas. Jei tai vyksta ant stalo, kad peržiūrėtų suinteresuotąsias šalis, 3D spausdinimas yra tinkamas skambutis.
