Výhody rýchleho CNC nátlačku prototypu

Keď výrobcovia požadujú rýchle dodanie, dúfajú, že do jedného alebo dvoch dní dodajú dodávku, ktorá spĺňa špecifikácie výrobného dizajnu. Prototypy majú kompletné funkcie, formy a povrchové úpravy, takže zákazníci môžu experimentovať s dizajnom, zlepšovať funkcie, kontrolovať povrchové úpravy a hodnotiť rôzne materiály.

Výrobné množstvá môžu pozostávať z jednej až tisícok jednotiek, takže výber spôsobu výroby, ktorý dokáže poskytnúť množstvo a kvalitu, ktorú hľadáte, je rozhodujúci. Obrábanie počítačovým numerickým riadením (CNC) kombinuje presnosť, presnosť, opakovateľnosť a škálovateľnosť potrebnú na výrobu vysokokvalitných prototypov. Splní vaše prísne požiadavky na toleranciu a dosiahne rôzne povrchové úpravy. Samozrejme, existujú aj nedostatky. Výhody a nevýhody CNC obrábania sú podrobne uvedené nižšie, aby ste zvážili vaše potreby rýchleho prototypovania.


Výhody a nevýhody CNC obrábania rýchle nátlačky prototypov

Či už váš produkt vyžaduje frézovanie, rezanie závitov, brúsenie alebo vŕtanie, CNC obrábanie môže poskytnúť vášmu produktu množstvo výhod.

1. Výhody

1) Presnosť a tolerancia
Pri výrobe dielov chcete, aby sa výsledná veľkosť čo najviac zhodovala s veľkosťou špecifikovanou v súbore CAD. Presnosť sa dosahuje vo výrobe konzistentnosťou a opakovateľnosťou strojového procesu. CNC obrábanie poskytuje vysokú presnosť dôslednou reprodukciou správnych meraní všetkých hodnôt obrábanej časti.

Presnosť tiež definuje tolerancie – prípustnú odchýlku meracieho systému od známych alebo štandardných hodnôt. Tolerancie sa objavujú vo forme pozitívnych a negatívnych (+/-) faktorov, ktoré určujú veľkosť odchýlky od známej hodnoty. Určenie tolerancií umožňuje flexibilitu výrobných metód a v konečnom dôsledku šetrí čas a peniaze pri výrobe dielov. Počas prevádzky poskytuje snímač v CNC obrábacom stroji spätnoväzbové údaje pre každú os, aby sa zabezpečilo, že nameraná hodnota obrábania je blízka špecifikovanej hodnote.

CNC obrábanie poskytuje užšie tolerancie ako iné metódy výroby prototypov. Stereolitografia a priemyselná FDM 3D tlač vytvárajú tolerancie +/-0,3 mm a +/-0,5 mm, v tomto poradí. V závislosti od typu kovu a konštrukcie dielu môže CNC frézovanie a sústruženie vytvárať tolerancie medzi +/-0,025 mm a +/-0,125 mm.


2) Opakovateľnosť
CNC obrábacie stroje majú výhodu v opakovaní presných a presných pohybov nástroja počas celého výrobného cyklu, pretože programovací kód riadi všetky funkcie. Opakovateľnosť nastane, keď sa stroj presunie do cieľového bodu viackrát s najmenším rozdielom vzdialenosti.

Ako pri každej technológii obrábania, meranie opakovateľnosti závisí aj od iných faktorov, ako je opotrebovanie nástroja, životnosť CNC obrábacieho stroja, materiál obrobku a nastavenie stroja. Na sledovanie týchto informácií je možné použiť pokročilý softvér s minimálnym mechanickým zásahom.

3) Materiál
V porovnaní s obmedzeným rozsahom materiálov používaných na 3D tlač poskytuje CNC obrábanie výhodu použitia rôznych materiálov, vrátane rôznych zliatin hliníka a nehrdzavejúcej ocele, plastov, medi, mosadze, bronzu a ďalších. CNC obrábanie tiež poskytuje použitie certifikovateľných materiálov, ktoré spĺňajú rôzne potreby, ako je tvrdosť, pevnosť v ťahu, trvanlivosť a odolnosť proti opotrebovaniu.

Pevnosť v ťahu predstavuje schopnosť materiálu odolávať lomu pri ťahu, zatiaľ čo pevnosť v ťahu predstavuje schopnosť absorbovať napätie. Odolnosť proti opotrebeniu sa týka schopnosti materiálu odolávať treniu alebo samomazaniu.

V závislosti od aplikácie môžu prototypy rýchlej konverzie vyžadovať ľahké materiály, aby sa hmotnosť prototypu udržala v rámci konštrukčných noriem, alebo ťažké materiály, ktoré vydržia vysoké zaťaženie. Iné vyžadujú, aby sa materiál pri pracovnej teplote neroztopil, nedeformoval, nenapučal ani neznehodnocoval.

4) Dokončiť
V niektorých prípadoch špecifikujete konkrétnu povrchovú úpravu prototypu. Prípadne môžete špecifikovať parametre, ktoré ovplyvňujú textúru povrchu, ako je priemerná drsnosť alebo vertikálna vzdialenosť od vrcholu nepravidelného vrcholu po spodok údolia.

CNC obrábanie je lepšie ako iné výrobné metódy, pretože inžinieri si môžu vybrať z množstva vlastných povrchových úprav, ktoré spĺňajú požiadavky na dizajn. Napríklad rotujúce hriadele môžu vyžadovať jemné textúry povrchu, zatiaľ čo nosné povrchy môžu používať drsné alebo"frézované" povrchy, čo môže znížiť náklady a čas obrátky.

5) Škálovateľnosť
CNC obrábanie je v mierke efektívnejšie ako iné metódy prototypovania (napríklad 3D tlač). Dokáže spracovať jednotné diely opakovane a presne, čím plynule zvyšuje výkon.

V niektorých prípadoch je rýchla výroba veľkého počtu prototypových dielov obmedzená na obrábanie. Napríklad, ak potrebujete 10 000 presných dielov vyrobených z nehrdzavejúcej ocele, CNC obrábanie je najlepšia, ak nie jediná možnosť.

CNC obrábanie dokáže replikovať expresné prototypy s vyššou presnosťou a toleranciami (a prispôsobenými povrchovými úpravami) v takmer akomkoľvek type materiálu. V konečnom dôsledku vám umožňuje rýchlejšie uvádzať na trh potenciálne hodnotnejšie produkty.