ЦНЦ обрада Брза израда прототипа: када је брзина битна и када део мора да функционише
Ваш машински инжењер завршава ЦАД модел у петак. Преглед производа је за три недеље. Потребан вам је функционално алуминијумско кућиште - прави материјал, стварне толеранције, навоји који заправо захваћају - да би тестирали пристајање, потврдили зазоре при монтажи и ушли на тај састанак са нечим што можете да пружите око стола.
Ово је сценарио где ЦНЦ обрада брза израда прототипазарађује своје место. Није потребно сваком прототипу. Али када део мора да ради као производна компонента - да задржи толеранцију, преузме оптерећење, преживи термички циклус, уклопи се у склоп са купљеним-хардвером - 3Д-одштампани чувар места неће вам дати податке који су вам потребни. Потребан вам је део изрезан од стварног материјала до стварне спецификације.
Грешка коју већина производних тимова прави у овој фази није одабир погрешног процеса. Не размишља се јасно о томе чему заправо служи прототип. Прво одговорите на то питање и избор процеса следи логично.
Шта ЦНЦ брзо израда прототипа заправо значи у пракси
ЦНЦ обрада брза израда прототипаније посебна категорија услуга са специјалном опремом. То је стандардна ЦНЦ обрада - глодање, стругање, швајцарско стругање - која се изводи са кратким-распоредом редова, оптимизованим подешавањем за појединачне или мале- радње и прегледом процеса који открива проблеме са ДФМ-ом пре него што почне сечење, а не после.
„Брзи“ део долази из две ствари: нема времена за израду алата (за разлику од бризгања или ливења под притиском, ЦНЦ почиње од ЦАД датотеке и блока материјала), и одређивања приоритета у радњи која добија прототипове послове кроз ред у данима, а не недељама.
На једноставном алуминијумском делу - кућишту, држачу, блоку разводника - обично можемо да пређемо са потврђене ЦАД датотеке на део који се испоручује за 3 до 5 радних дана. Комплексна геометрија, чврсте толеранције на више карактеристика или материјали попут титанијума то проширују. Али за делове који су већини тимова за развој производа заиста потребни у фази валидације, временски оквир је заиста кратак.
Оно што најдоследније успорава послове прототипа није машинско време. Цртеж има проблема са - непотпуним облачићима толеранције, недостајућим спецификацијама завршне обраде, облачићима навоја без ознака класа или дебљинама зида које се не могу држати у наведеном материјалу. ДФМ преглед пре него што посао почне додаје неколико сати. Уочавање проблема са фиксирањем након сечења првог дела додаје дане.
ЦНЦ обрада прототипа наспрам 3Д штампања: Користите прави алат
Дебата измеђуЦНЦ обрада прототипа наспрам 3Д штампањаима директан одговор када вам буде јасно шта прототип треба да уради. Ниједан процес не побеђује универзално. Одговарају на различита питања.
| Критеријуми за оцењивање | ЦНЦ обрада | 3Д штампање метала (ДМЛС/СЛМ) | Пластично 3Д штампање (ФДМ/СЛА) |
|---|---|---|---|
| Својства материјала | Производни{0}}еквивалент | Близу{0}}производње (нека анизотропија) | Знатно слабији од производње |
| Толеранција димензија | ±0,005–0,02 мм стандард | Типично ±0,05–0,1 мм | Типично ±0,1–0,3 мм |
| Завршна обрада (како је-изграђена) | Ра 0,8–3,2 µм | Ра 5–15µм (захтева накнадну-обраду) | Ра 5–50µм у зависности од процеса |
| Време испоруке (1–5 делова) | 3–7 дана | 5–14 дана (укључујући накнадну{2}}обраду) | 1–3 дана |
| Цена за једноставан метални део | Средње | Високо | Ниско |
| Најбоље за | Функционална валидација, провере уклапања, производно{0}}репрезентативно тестирање | Комплексна унутрашња геометрија, тополошки{0}}оптимизоване структуре | Визуелни модели, ране провере форме/уклапања, не-оптерећење- |
| Навоји, нарезане рупе | Изворни - исечен директно | Захтева накнадну{0}}обраду | Захтева уметке или пост{0}}машинску обраду |
| Брзина итерације дизајна | Спорије (свака промена ре-машине) | Средње | Фаст |
Искрена процена: за прототипове који ће ићи у функционално тестирање - оптерећење под оптерећењем, термички циклус, склапање са производним хардвером, узорци за подношење прописа - ЦНЦ је скоро увек прави позив за металне делове. Својства материјала су{3}}еквивалентна производњи јер сечете из исте шипке коју ће користити производни циклус. 3Д-штампани метални део има микроструктурне разлике од кованог материјала које су важне када је део под оптерећењем.
За рану{0}}проверу облика и уклапања где само потврђујете да облик има смисла и да концепт склапања функционише, пластично 3Д штампање је брже и јефтиније и савршено је адекватно. Грешка је што се користи након оне фазе када подаци о прототипу треба да представљају производне перформансе.
Када се време израде ЦНЦ брзог прототипа компримује - а када не
ЦНЦ обрада брзо време израде прототипаима стварна ограничења, а њихово разумевање помаже вам да планирате око њих, а не да се изненадите.
| Фактор | Утицај на време испоруке | Шта можете учинити |
|---|---|---|
| Сложеност дела (број подешавања) | Свако додатно подешавање додаје 0,5–1 дан | Дизајн за минимална подешавања; унапред разговарајте о стратегији намештања |
| Доступност материјала | За егзотичне легуре (титанијум, инконел) ће можда бити потребно 2-3 дана набавке | Потврдите залихе материјала пре него што потврдите распоред |
| Затегнутост толеранције | Функције испод-±0,01 мм захтевају спорије сечење и верификацију ЦММ по-функција | Експлицитно означите карактеристике строге{0}}толеранције; немојте покривати{1}}наносити ±0,005 мм |
| Комплетност цртежа | Непотпуни отисци покрећу ДФМ питања која паузирају задатак | Пошаљите комплетан отисак са свим облачићима; 2Д + 3Д модел |
| Накнадна{0}}обрада (елоксирање, облагање) | Додаје 2–5 дана у зависности од процеса и добављача | Потврдите да ли је потребна завршна обрада за прототип или само за производњу |
| Количина | 1–3 дела: минималан утицај на ред. 20+ делови: распореди као мали производни циклус | Будите јасни у РФК-у да ли је ово производња прототипа или моста |
Један детаљ који купце затече: обрада након{0}}завршне обраде често се одвија по другачијем распореду од машинске обраде. Део који машина за два дана може да седи и чека на елоксирање још три. Ако вашем прототипу није функционално потребна елоксирана завршна обрада -, тестирате механичко пристајање, а не отпорност на корозију или козметику - наведите „као-обрађено“ и уштедите време. Ово означавамо током цитирања на сваком послу на који се примењује.
Материјали за делове ЦНЦ прототипа: шта инжењери заправо наводе
Избор материјала у фази прототипа треба да одговара ономе од чега ће бити направљен производни део. Коришћење алуминијума 6061 за прототип дела који ће на крају бити 7075 даје вам погрешне податке о крутости и снази. Коришћење 304 нерђајућег челика за прототип медицинске компоненте 316Л даје вам различито понашање корозије у вашим тестовима валидације.
Ипак, најчешће прављени прототипови материјала заделови ЦНЦ прототипа мале запреминеу индустријама којима служимо:
Алуминијум 6061-Т6- подразумевано за већину механичких кућишта, конзола и структурних компоненти. Брзо се обрађује, добра стабилност димензија, добро подноси елоксирање. Ако је производни део такође 6061, ово је чист као-за-прототип.
Алуминијум 7075-Т6- када је производном делу потребна већа чврстоћа. Мало теже за обраду од 6061, слично време испоруке. Одредите када су перформансе{4}}носивости прототипа битне.
Нерђајући 316Л- стандард за компоненте медицинских уређаја, делове са{1}}течним контактом и све што иде у корозивно окружење. Потребно је више времена за обраду него за алуминијум; буџет додатни дан.
Титанијум Ти-6Ал-4В- ваздухопловне и медицинске апликације где је однос снаге-и-тежине критичан. Знатно спорије за обраду од челика. Прототип од титанијума који би трајао два дана у алуминијуму обично ће трајати четири до пет. Разлика у цени је стварна -, али ако ваш тест валидације укључује оптерећење, умор или биокомпатибилност, нема замене.
Месинг Ц360- конектори, тела вентила, фитинзи са навојем. Машине брзо, добро држи чврсте толеранције.
Делови ЦНЦ прототипа мале количине: Покретачи трошкова које треба да разумете
Цена делова ЦНЦ прототипа мале количиневише по јединици од производних делова из разлога који су предвидљиви и вредни разумевања -, а не само прихватања као датих.
Цена подешавања је највећи покретач. Програмирање ЦАМ путање алата, фиксирање дела и покретање пробног сечења траје отприлике исто време без обзира да ли правите један део или педесет. У производњи од 50 делова, тај трошак подешавања се амортизује на мали део јединичне цене. На прототипу од 3 дела, доминира.
Машинско време је други покретач. ЦНЦ машине раде по цени од 50$–100+ по сату за опрему са 5 оса. Део за који је потребно 90 минута машинског времена по 80 УСД по сату доприноси 120 УСД јединичној цени пре него што се урачунају материјал, алат и инспекција.
Материјални отпад је стваран, али се често прецењује. Алуминијумски блок 100 мм × 100 мм × 50 мм може дати део који тежи 200 г -, а остало су чипови. Цена материјала чипова је реална цена, али код алуминијума је ретко доминантан фактор.
Општи трошкови инспекције на деловима прототипа су обично већи него на деловима производње - јер први чланак новог задатка захтева пуну проверу димензија у односу на сваки облачић за штампање, а не статистички узорак. За регулисане индустрије (медицинска, ваздухопловна), инспекцијски пакет је сам по себи испорука.
Ако је буџет вашег прототипа ограничен, две најефикасније полуге су: поједноставите геометрију да бисте смањили време машине и број подешавања, и експлицитно питајте да ли је за ову фазу потребна завршна спецификација. И једно и друго су одлуке о дизајну и планирању, а не одлуке о преговорима са добављачима.
Како МИД Прецисион управља радом прототипа
Покрећемо прототип и рад мале{0}}производње као дефинисани сервисни канал -, а не као остатке који се стисну између великих серија. Прототипови послова у МИД-у добијају ДФМ преглед пре него што понуда изађе. Тај преглед покрива облачиће толеранције који премашују оно што геометрија подржава, дебљине зидова које ће узроковати проблеме са фиксирањем, спецификације навоја којима су потребне ознаке класа и све карактеристике код којих би мање прилагођавање дизајна значајно смањило трошкове или ризик.
На недавном послу - блок пнеуматског разводника 6061-Т6 са осам М5 прикључака и толеранцијом отвора од ±0,01 мм на централном седишту вентила – ДФМ преглед је открио да ће за два положаја портова бити потребно четврто подешавање које није било очигледно из 3Д модела. Означили смо га пре сечења, купац је померио једну позицију порта за 2 мм у ЦАД-у, а посао се одвијао у три подешавања уместо у четири. Део је испоручен четвртог дана из потврђене штампе. То је врста позива која се остварује само ако неко заиста прочита цртеж пре него што га програмира.
НашеЦНЦ обрада брза израда прототипауслуга покрива 3-осно, 4-осно и 5-осно глодање, ЦНЦ стругање и швајцарско ЦНЦ стругање за прецизне компоненте малог пречника. Стандардно време испоруке за већину прототипова је 3–7 радних дана од потврђеног 2Д+3Д пакета цртежа. Материјали од легура алуминијума преко нерђајућег челика, титанијума, месинга, бакра и инжењерске пластике.
Ако је ваш пројекат временски{0}}критичан,разговарајте са нашим инжењеримапре него што пошаљете РФК -, 10-минутни разговор о приступу фиксирању и приоритетима толеранције може да скрене дан или два ван распореда пре него што посао и почне.
Пошаљите нам своју штампуа ми ћемо вам вратити понуду са ДФМ напоменом у року од 24 сата. Запроизводња прототипа и мостова мале количинеради, на упите одговарамо истог радног дана.
ФАК
П: Мој дизајн се и даље мења. Да ли треба да сачекам док се не заврши пре него што добијем ЦНЦ прототип?
Не обавезно. Ако су промене мале - позиције карактеристика, величине рупа, облачићи радијуса -, исечење првог прототипа сада и укључивање промена у другом покретању је често брже од чекања на замрзавање дизајна. Цена подешавања при другом покретању је нижа јер се ЦАМ програмирање значајно преноси. Има смисла чекати ако је основна геометрија још увек у току, јер велика промена облика значи поновно-програмирање од нуле. Реците нам где се дизајн налази у циклусу прегледа када се распитате -, ми ћемо вас посаветовати да ли вреди да га исечете сада или да га задржите.
П: Потребан нам је прототип да одговара производном материјалу и заврши тачно - елоксирани 6061-Т6 према истим спецификацијама као и производни циклус. Можеш ли то да урадиш?
Да, и то је права одлука ако прототип иде на тест облика/прилагођености/функције који укључује издржљивост површине или козметичке производе за преглед заинтересованих страна. Наведите тип анодизирања (Тип ИИ провидна, Тип ИИИ тврда анода, боја), дебљину и све захтеве за маскирање на цртежу. Елоксирање иде нашем одобреном партнеру за завршну обраду и обично траје 2-3 радна дана. Ако је прототип искључиво за интерну проверу димензија, како-машинска обрада вам штеди те дане и трошкове завршне обраде.
П: Која је минимална количина коју ћете покренути на ЦНЦ прототипу?
Један део. Редовно изводимо-послове прототипа једне јединице - компоненте за пробно испитивање имплантата, прилагођене елементе учвршћења, једно-тела вентила. Јединични трошак за један део је већи од серије од 10 делова јер се подешавање амортизује на мање комада, али не постоји праг минималне количине поруџбине. Ако вам је потребан један део да потврдите концепт, то је ваљан посао.
П: КакоЦНЦ обрада прототипа у односу на 3Д штампањеупоредити трошкове за мало алуминијумско кућиште, рецимо 80 мм × 60 мм × 30 мм?
За једноставно кућиште у том опсегу величина, пластично 3Д штампање (СЛА или СЛС) ће обично бити јефтиније и брже за прототип визуелне/провере форме - испод 100 УСД и 1–2 дана. ЦНЦ у алуминијуму за исто кућиште коштаће 150-400 долара у зависности од сложености карактеристика, са временом испоруке од 3-5 дана. ЦНЦ део вам даје производни{11}}еквивалентни материјал, прави захват навоја и завршну обраду површине коју заправо можете елоксирати. Ако прототип иде на функционални тест или треба да представља производне перформансе, разлика у трошковима је оправдана. Ако иде на сто ради прегледа заинтересованих страна, 3Д штампање је прави позив.
