V tem članku si bomo ogledali več tehnologij in materialov, ki se uporabljajo za izdelavo delov za proizvodnjo, njihove prednosti, stvari, ki jih je treba upoštevati, in še več.
Uvod
Izdelava delov za proizvodnjo – znana tudi kot deli za končno uporabo – se nanaša na postopek uporabe surovin za ustvarjanje dela, ki je zasnovan in izdelan za uporabo v končnem izdelku, v nasprotju s prototipom ali modelom.Oglejte si naš vodnik poizdelava začetnih prototipovče želite izvedeti več o tem.
Da bi zagotovili, da vaši deli delujejo v resničnem okolju – kot deli strojev, komponente vozil, potrošniški izdelki ali kateri koli drug funkcionalni namen – se je treba proizvodnje lotiti s tem v mislih.Če želite uspešno in učinkovito izdelovati dele za proizvodnjo, morate upoštevati materiale, načrtovanje in proizvodne metode, da zagotovite izpolnjevanje potrebnih funkcionalnih, varnostnih in kakovostnih zahtev.
Izbira materialov za izdelavo delov
Običajni materiali za dele, namenjene proizvodnji, vključujejo kovine, kot je jeklo ali aluminij, plastiko, kot so ABS, polikarbonat in najlon, kompozite, kot so ogljikova vlakna in steklena vlakna, ter nekatere keramike.
Pravi material za vaše dele za končno uporabo bo odvisen od posebnih zahtev aplikacije, pa tudi od njegove cene in razpoložljivosti.Tukaj je nekaj skupnih lastnosti, ki jih je treba upoštevati pri izbiri materialov za izdelavo delov za proizvodnjo:
❖ Moč.Materiali morajo biti dovolj močni, da prenesejo sile, ki jim bo del izpostavljen med uporabo.Kovine so dober primer močnih materialov.
❖ Vzdržljivost.Materiali morajo biti zmožni prenesti obrabo skozi čas, ne da bi se razgradili ali pokvarili.Kompoziti so znani po vzdržljivosti in trdnosti.
❖ Prilagodljivost.Odvisno od uporabe končnega dela bo morda moral biti material prožen, da se bo lahko prilagodil gibanju ali deformaciji.Plastika, kot sta polikarbonat in najlon, je znana po svoji fleksibilnosti.
❖ Temperaturna odpornost.Če bo del na primer izpostavljen visokim temperaturam, mora biti material sposoben prenesti vročino, ne da bi se stopil ali deformiral.Jeklo, ABS in keramika so primeri materialov, ki izkazujejo dobro temperaturno odpornost.
Metode izdelave delov za proizvodnjo
Za izdelavo delov za proizvodnjo se uporabljajo štiri vrste proizvodnih metod:
❖ Subtraktivna proizvodnja
❖ Aditivna proizvodnja
❖ Preoblikovanje kovin
❖ Casting
Subtraktivna proizvodnja
Subtraktivna izdelava – znana tudi kot tradicionalna izdelava – vključuje odstranjevanje materiala iz večjega kosa materiala, dokler ni dosežena želena oblika.Subtraktivna proizvodnja je pogosto hitrejša od aditivne proizvodnje, zaradi česar je primernejša za velikoserijsko proizvodnjo.Vendar pa je lahko dražje, zlasti če upoštevamo stroške orodja in nastavitev, in na splošno povzroči več odpadkov.
Običajne vrste subtraktivne proizvodnje vključujejo:
❖ Računalniško numerično krmiljeno (CNC) rezkanje.VrstaCNC obdelava, CNC rezkanje vključuje uporabo rezalnega orodja za odstranjevanje materiala iz trdnega bloka, da se ustvari končni del.Zmožen je izdelati dele z visoko stopnjo točnosti in natančnosti v materialih, kot so kovine, plastika in kompoziti.
❖ CNC struženje.Tudi vrsta CNC obdelave, CNC struženje uporablja rezalno orodje za odstranjevanje materiala iz vrtečega se trdnega telesa.Običajno se uporablja za ustvarjanje predmetov, ki so cilindrični, kot so ventili ali gredi.
❖ Izdelava pločevine.notriizdelava pločevine, se ravna pločevina izreže ali oblikuje v skladu z načrtom, običajno datoteko DXF ali CAD.
Aditivna proizvodnja
Aditivna proizvodnja – znana tudi kot 3D-tiskanje – se nanaša na postopek, pri katerem se material doda na sam vrh, da se ustvari del.Sposoben je izdelati zelo zapletene oblike, ki bi bile sicer nemogoče s tradicionalnimi (subtraktivnimi) proizvodnimi metodami, ustvarja manj odpadkov ter je lahko hitrejši in cenejši, zlasti pri izdelavi majhnih serij kompleksnih delov.Ustvarjanje preprostih delov pa je lahko počasnejše od subtraktivne proizvodnje, obseg razpoložljivih materialov pa je na splošno manjši.
Običajne vrste aditivne proizvodnje vključujejo:
❖ Stereolitografija (SLA).Znano tudi kot 3D tiskanje s smolo, SLA uporablja UV laserje kot vir svetlobe za selektivno utrjevanje polimerne smole in ustvarjanje končnega dela.
❖ Modeliranje taljenega nanosa (FDM).Znano tudi kot izdelava taljenih filamentov (FFF),FDMgradi dele plast za plastjo in selektivno odlaga staljeni material po vnaprej določeni poti.Uporablja termoplastične polimere, ki prihajajo v filamentih za oblikovanje končnih fizičnih predmetov.
❖ Selektivno lasersko sintranje (SLS).notriSLS 3D tisk, laser selektivno sintra delce polimernega prahu, jih spaja skupaj in tvori del, plast za plastjo.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Kot HP-jeva lastniška tehnologija 3D tiskanja,MJFlahko dosledno in hitro dobavi dele z visoko natezno trdnostjo, fino ločljivostjo funkcij in dobro definiranimi mehanskimi lastnostmi
Preoblikovanje kovin
Pri oblikovanju kovin se kovina oblikuje v želeno obliko z uporabo sile z mehanskimi ali termičnimi metodami.Postopek je lahko vroč ali hladen, odvisno od kovine in želene oblike.Deli, ustvarjeni s preoblikovanjem kovin, imajo običajno dobro trdnost in vzdržljivost.Poleg tega je običajno ustvarjenih manj materialnih odpadkov kot pri drugih oblikah proizvodnje.
Običajne vrste preoblikovanja kovin vključujejo:
❖ Kovanje.Kovina se segreje, nato pa se oblikuje z uporabo tlačne sile.
❖ Ekstrudiranje.Kovina je potisnjena skozi matrico, da ustvari želeno obliko ali profil.
❖ Risanje.Kovina se potegne skozi matrico, da se ustvari želena oblika ali profil.
❖ Upogibanje.Kovina se z uporabo sile upogne v želeno obliko.
Kasting
Ulivanje je proizvodni postopek, pri katerem se tekoči material, kot je kovina, plastika ali keramika, vlije v kalup in pusti, da se strdi v želeno obliko.Uporablja se za izdelavo delov, ki imajo visoko stopnjo natančnosti in ponovljivosti.Litje je tudi stroškovno učinkovita izbira pri velikoserijski proizvodnji.
Običajne vrste ulitkov vključujejo:
❖ Brizganje.Proizvodni proces, ki se uporablja za izdelavo delovvbrizgavanje staljenegamateriala – pogosto plastike – v kalup.Material se nato ohladi in strdi, končni del pa se izvrže iz kalupa.
❖ Tlačno litje.Pri tlačnem litju je staljena kovina pod visokim pritiskom potisnjena v votlino kalupa.Tlačno litje se uporablja za izdelavo kompleksnih oblik z visoko natančnostjo in ponovljivostjo.
Zasnova za izdelljivost in deli za proizvodnjo
Zasnova za proizvodnjo ali možnost izdelave (DFM) se nanaša na inženirsko metodo ustvarjanja dela ali orodja s poudarkom na oblikovanju, ki omogoča končni izdelek, ki je učinkovitejši in cenejši za izdelavo.Samodejna analiza DFM Hubs omogoča inženirjem in oblikovalcem, da ustvarijo, ponovijo, poenostavijo in optimizirajo dele, preden so izdelani, zaradi česar je celoten proizvodni proces učinkovitejši.Z načrtovanjem delov, ki jih je lažje izdelati, je mogoče skrajšati proizvodni čas in stroške ter zmanjšati tveganje napak in napak v končnih delih.
Nasveti za uporabo analize DFM za zmanjšanje stroškov vaše proizvodnje
❖ Zmanjšajte komponente.Običajno manj komponent kot ima del, nižji so čas sestavljanja, tveganje ali napaka in skupni stroški.
❖ Razpoložljivost.Deli, ki jih je mogoče izdelati z razpoložljivimi proizvodnimi metodami in opremo – in imajo sorazmerno preprosto zasnovo – so lažji in cenejši za proizvodnjo.
❖ Materiali in komponente.Deli, ki uporabljajo standardne materiale in komponente, lahko pomagajo zmanjšati stroške, poenostavijo upravljanje dobavne verige in zagotovijo, da so nadomestni deli lahko dostopni.
❖ Usmerjenost delov.Upoštevajte orientacijo dela med proizvodnjo.To lahko pomaga zmanjšati potrebo po podporah ali drugih dodatnih funkcijah, ki lahko podaljšajo skupni proizvodni čas in stroške.
❖ Izogibajte se podrezom.Spodrezki so elementi, ki preprečujejo enostavno odstranitev dela iz kalupa ali vpenjala.Izogibanje spodrezovanju lahko pomaga zmanjšati proizvodni čas in stroške ter izboljša splošno kakovost končnega dela.
Stroški izdelave delov za proizvodnjo
Najti ravnotežje med kakovostjo in ceno je ključnega pomena pri izdelavi delov, namenjenih proizvodnji.Tu je treba upoštevati več dejavnikov, povezanih s stroški:
❖ Materiali.Stroški surovin, uporabljenih v proizvodnem procesu, so odvisni od vrste uporabljenega materiala, njegove razpoložljivosti in zahtevane količine.
❖ Orodje.Vključno s stroški strojev, kalupov in drugih specializiranih orodij, ki se uporabljajo v proizvodnem procesu.
❖ Obseg proizvodnje.Na splošno je večja količina delov, ki jih proizvedete, nižji so stroški na del.To še posebej velja zabrizganje, ki ponuja znatno ekonomijo obsega za večje količine naročil.
❖ Dobavni roki.Hitro izdelani deli za časovno občutljive projekte pogosto povzročijo višje stroške kot tisti z daljšim dobavnim časom.
Pridobite takojšnjo ponudboza primerjavo cen in dobavnih rokov za vaše proizvodne dele.
Vir članka:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Čas objave: 14. aprila 2023