A CNC-prototípusok készítése az új termékek fejlesztésének fontos része, mivel segít értékelni, hogy a terv az elvárásoknak megfelelően fog-e kinézni és működni. A CNC prototípusgyártási technológiát több mint 70 éve fejlesztették ki, és régóta a modern gyártás alappillére, és minden iparágban nélkülözhetetlen. A CNC prototípuskészítés lehetővé teszi a prototípusok viszonylag rövid idő alatt és alacsony költséggel történő gyártását.
A CNC-prototípus-készítés olyan folyamat, amellyel CNC-szerszámgépekkel gyorsan készítünk kiváló minőségű prototípusokat. A terméktervezők és mérnökök gyakran készítenek prototípusokat a jövőbeli gyártási sorozatokhoz. A CNC megmunkálási folyamat segít létrehozni a végső alkatrészt, amelynek célja a végtermék vizuális és funkcionális ábrázolása. Más szóval, a CNC prototípuskészítés a digitális tervezés fizikai eredményét éri el. A tervezők könnyen észlelhetik és kiküszöbölhetik a tervezési hibákat a CNC prototípus elkészítésével, mielőtt megkezdenék a nagy volumenű gyártást. Természetesen a gyártás költséghatékonyabbá válik, ha a tervezési hibákat a prototípuskészítés szakaszában kiküszöbölik.
Miért alkalmas a CNC megmunkálás prototípuskészítésre?
A CNC megmunkálás ideális eljárás a prototípuskészítéshez. Először is, az eljárás nagyfokú pontosságot és precizitást kínál, mivel számítógépeket használnak a szerszám mozgásának vezérlésére és a munkadarab észlelésére. Ezek a számítógépes vezérlők a tervezés minden szögét figyelembe veszik, biztosítva, hogy a prototípusok pontosan a végső alkatrész specifikációi szerint készüljenek el, és az azonos alkatrészeket ismételten gyártsák.
A másik ok, amiért a CNC alkalmas prototípuskészítésre, a sebessége. A CNC prototípuskészítés nagyon különbözik az olyan eljárásoktól, mint például a fröccsöntés, ahol a gyártóknak és a termékfejlesztőknek heteket vagy akár hónapokat kell várniuk, amíg a formák elkészülnek.
CNC prototípuskészítési folyamat
CNC-rendszer használatával a prototípuskészítés az utolsó rész 3D CAD-modelljének létrehozásával és CAM-fájllá való konvertálásával kezdődik. A CAM-fájlok G-kódot tartalmaznak, köztük sok különböző utasítást, amelyek a CNC-gép mozgását vezérlik a prototípus létrehozása során. A CNC gép ezeket az utasításokat követve vágja le az anyagot. A CNC rendszernek köszönhetően nagyon kevés emberi felügyelet szükséges a prototípuskészítési folyamat során. Ez jelentős előny a hagyományos megmunkálással szemben, amely időigényes és szoros felügyeletet igényel.
A 3D nyomtatással ellentétben a CNC prototípuskészítés kivonó módszer, amely kevesebb anyagot igényel. Az eredeti blokk egyes részeit apránként levágjuk, amíg létre nem jön a kívánt forma. Mivel a CNC gépet számítógép vezérli, a folyamatot nagy pontosság jellemzi. Ezen túlmenően az összetett tervek és bonyolult geometriák is könnyen CNC-megmunkálhatók a gyors prototípuskészítés érdekében.
CNC prototípuskészítési műveletek
A Rapid gyártók az utolsó alkatrész tervezésétől függően különböző CNC prototípus-készítési műveleteket alkalmazhatnak. Az, hogy melyik konkrét műveletet válasszuk, általában több tényezőtől függ, többek között a tervezési előírásoktól és a felhasznált anyagoktól. Az AN-Prototype a következő általános CNC-prototípus-feldolgozási műveleteket foglalja össze több éves CNC-feldolgozási tapasztalat alapján.
A CNC marás, a CNC megmunkálás legelterjedtebb művelete a prototípusok CNC marógép segítségével történő elkészítését jelenti. A CNC marási folyamat kivonó folyamat, mivel a gép eltávolítja az anyagot a munkadarabból, hogy különböző geometriájú prototípusokat hozzon létre. A marógépek többpontos vágószerszámokkal rendelkeznek, amelyek mindegyike különböző formájú és hosszúságú éles vágásokat végez egy forgó munkadarabon. A szerszám fogásmélysége és mozgásprofilja, valamint a gép által használt tengelyek a tervezés összetettségétől függenek. A nagyobb forgácsolási pontosság elérése érdekében a CNC marógépeket további tengelyekkel is felszerelik, hogy növeljék mozgási képességeiket, ilyenek például a 4 tengelyes, 5 tengelyes CNC gépek.
A szakértői csapatunk szenvedélyesen elkötelezett amellett, hogy végigvezesse Önt minden lépésen a tökéletes ingatlan megtalálása érdekében, amely megfelel a konkrét igényeidnek és vágyainak. Tudatában vagyunk, hogy egy ingatlan megtalálása nem csupán tranzakció, ez egy jelentős mérföldkő, amelynek tükröznie kell az életstílusát és a törekvéseit. Megközelítésünk nemcsak azzal foglalkozik, hogy az egyedi igényeinek megfelelő ingatlanokat azonosítson, hanem átfogó kezelési szolgáltatásokat is kínál, amelyek célja, hogy zökkenőmentes és aggodalommentes keresési és kiadási élményt nyújtsanak az Ön számára. Képzelje el, hogy élvezheti új befektetését anélkül, hogy a kiadással járó szokásos stresszekkel kellene foglalkoznia. Az ingatlan kiválasztásától kezdve a folyamatos menedzsmentig elkötelezettek vagyunk a professzionalizmus és a kiválóság iránt, biztosítva, hogy az ingatlanpiacon tett utazás zökkenőmentes és pozitív legyen. Engedje meg, hogy eltüntessük a stresszt az ingatlan útjából! Szilárd támogatásunkkal és szakértelmünkkel itt vagyunk, hogy segítsünk Önnek megtalálni az ideális ingatlant és kezelni a kiadási folyamat minden szegmensét. Bízzon meg bennünk, hogy az ingatlanélményét zökkenőmentes és élvezetes kalanddá alakítsuk.
Az 5 tengelyes CNC megmunkálás lehetővé teszi, hogy több oldalsó jellemzővel rendelkező összetett alkatrészek akár öt oldalt is megmunkáljanak egyetlen összeállításban. Ez óriási előnyökkel jár a nagymértékben megnövekedett CNC gépek kihasználtsága, a csökkentett beállítási és ciklusidő, valamint a jobb minőség tekintetében. Az 5 tengelyes CNC megmunkálással rendkívül összetett geometriájú, nagy pontosságú alkatrészeket lehet előállítani.
A CNC svájci megmunkálás olyan gyártási technika, amely speciális szerszámos forgácsolást alkalmaz, amelyet fém vagy műanyag nyersdarabok bonyolult, karcsú vagy kényes, szűk tűrést igénylő alkatrészekké való megmunkálására terveztek. A CNC svájci megmunkálási technológiát széles körben használják az orvosi iparban, a repülőgépiparban, az IT-ben, az elektronikában, az energia- és üzemanyagrendszerekben, a precíziós időmérőkben és a katonai védelemben.
A CNC prototípuskészítés előnyei
A CNC prototípuskészítésnek több száz előnye van. Soroljunk fel néhányat közülük:
1. Nagy pontosság és precizitás
A CNC megmunkálás nagy pontossággal, toleranciával és pontossággal teszi lehetővé a prototípusok gyártását. Ez a precizitás és pontosság annak köszönhető, hogy a számítógép vezérli a vágószerszám mozgását. A CNC megmunkálási folyamat pontossága és precizitása miatt a legyártott prototípusok hibáinak nagy része magából a tervezésből ered.
2. Költséghatékonyság
A CNC prototípusokkal hosszú távon pénzt takaríthatnak meg a terméktervezők. Ennek az az oka, hogy az esetleges hibák és hibák a prototípusban javíthatók, ahelyett, hogy a gyártási fázisban előállított kész alkatrészek tömegéből kizárnák őket.
Ezenkívül a jövőbeni változtatásokhoz csak kisebb módosításokra van szükség a CAD-fájlban, ahelyett, hogy a semmiből hoznának létre új tervet.
3. Következetesség és ismételhetőség
A CNC prototípuskészítés nagymértékben megismételhető. A CNC prototípus megmunkált alkatrészek konzisztensek, és pontosan utánozzák az eredetit, függetlenül attól, hogy hány másolat készül. Ez nagyon különbözik más prototípus-készítési eljárásoktól, mint például a fröccsöntés, ahol az öntőforma sok ismétlés után amortizálódik, míg a CNC megmunkálási prototípusok nem.
4. Anyagok sokoldalúsága
Összehasonlítva más gyártási folyamatokkal, például a 3D nyomtatással és fröccsöntéssel, a CNC prototípuskészítés több anyagot tud felhasználni a műanyagoktól a fától a legerősebb fémekig, sőt a kerámiáig is. Néhány CNC prototípus-készítési szolgáltatáshoz alkalmas anyaglehetőség:
Fémek
- Alumínium
- Acél
- Rozsdamentes acél
- Magnézium
- Titán
- cink
- Sárgaréz
- Bronz
- Réz
műanyagok
- ABS
- PMMA
- PTFE
- PCGF
- PAGF
- Polisztirol (PS)
- Polipropilén (PP)
- Polikarbonát (PC)
- Polioximetilén (POM)
- Kis sűrűségű polietilén (LDPE)
- Nagy sűrűségű polietilén (HDPE)
5. A CNC megmunkálás gyors
A tömeggyártásra szánt CNC-megmunkálás az 1970-es években kezdődött, és a gépek és szoftverek fejlődésével ma már az egyik leggyorsabb és legmegbízhatóbb módja annak, hogy fémekből és kemény műanyagokból bonyolult alakú alkatrészeket készítsenek. A CNC programozás után egy jó maró vagy eszterga bámulatos gyorsasággal képes megmunkálni az acélt vagy az alumíniumot, percek alatt kész alkatrészt készíteni a fémből.
A CNC megmunkálási prototípuskészítés korlátai
Bár a CNC megmunkálás az egyik legjobb stratégia a prototípusok gyártásához, ennek ellenére vannak bizonyos korlátai. Ezek a korlátozások a következők:
hosszú távú tapasztalatgyűjtés
A CNC megmunkálás prototípusának elkészítése előtt célszerű műszaki tervezési ismeretekkel rendelkezni CAD fájlokat, és hogyan hozhat létre belőlük CAM fájlokat. A CNC szerszámgépek telepítése és programozása bizonyos mértékű műszaki szakértelmet és hosszú távú programozási tapasztalatot igényel. Sőt, a tesztelési eljárások, az innovatív megközelítések és a kreatív látásmód elengedhetetlenek a CNC prototípuskészítéshez. Nem minden CNC megmunkáló szolgáltató tudja hibátlanul elvégezni a CNC programozást.
Anyaghulladék
A CNC prototípuskészítés egy kivonó folyamat, amelynek során a prototípuskészítés során rúd- vagy lemezanyagból vágnak ki anyagot. Ennek eredményeként minél több alkatrész készül, annál több anyag kerül kárba, ami megnöveli az anyagköltségeket. Ezenkívül további költségek merülhetnek fel, és több anyagot veszíthet el, mivel nem biztos, hogy a CNC prototípus tökéletes lesz-e az első próbálkozásra. Ezen túlmenően, még ha a prototípusok kis tétele is megfelel minden műszaki követelménynek, viszonylag kicsi az esélye annak, hogy eladják őket. Ezért növelik az anyaghulladék mennyiségét.
Geometriai kényszerek
A CNC prototípuskészítési folyamat egyik fő akadálya az, hogy képtelenség megmunkálni a prototípuson belüli geometriát, például éles sarkokat az alkatrész belsejében. A CNC szerszámgépek főként csak a munkadarab külsejét dolgozzák meg. Ezért kihívást jelenthet egy belső komponensekkel rendelkező prototípus fejlesztése CNC prototípus használatával. Azonban választhat egy alternatív prototípus-készítési eljárást, például a 3D nyomtatást, hogy létrehozzon egy prototípust belső komponensekkel. A 3D nyomtatás ideális a prototípus belső geometriájának elkészítéséhez, mert a munkadarab belső területétől a külső részig tud dolgozni.
Drágább, mint a 3D nyomtatás
Általában a CNC prototípus készítése többe kerül, mint a 3D nyomtatási eljárások. Ez az egyik fő oka annak, hogy a mérnök a 3D nyomtatási eljárást választja egy prototípus elkészítéséhez, még akkor is, ha CNC megmunkálást kíván használni az utolsó alkatrészhez. Érthető, ha a vállalkozásoknak a (korai) prototípus-készítési szakaszban csökkenteni kell kiadásaikat.
CNC prototípuskészítés alkalmazásai
A CNC prototípuskészítést szinte minden precíziós megmunkálási iparágban használják. A legtöbb ilyen iparágban mindig szükség van egy funkcionális prototípusra vagy . A CNC megmunkálású prototípusok a legalkalmasabbak. A legtöbb esetben a CNC megmunkáló szerszámok általában jobban megfelelnek ezeknek a funkcionális prototípusoknak, amelyek szilárdságot, mechanikai stabilitást vagy egyéb olyan tulajdonságokat igényelnek, amelyeket az additív eljárások nem tudnak biztosítani, ezért ezekben az iparágakban használják.
A repülőgépipar az egyik olyan iparág, ahol magas a CNC-prototípusok felhasználási aránya. A repülőgépiparban dolgozó gépészek ezt a folyamatot használják nagy pontosságú és pontos funkcionális prototípusok kifejlesztésére. Ezenkívül a mérnökök CNC-prototípusokat használnak a megmunkált alkatrészek működőképességének és a repülőgépipar egyéb innovációinak tesztelésére. Segít biztosítani ezen alkatrészek megbízhatóságát, és megakadályozza, hogy a repülőgép repülés közben hibásan működjön. A CNC prototípus-készítési technikával gyártott repülőgépek tipikus alkatrészei a szárnyak, perselyek, osztócsövek stb.
Az orvosi iparban nagy az igény a szűk tűréshatárokkal és pontossággal rendelkező alkatrészek és orvosi eszközök iránt. Az orvosi ipar számára előnyös a CNC prototípuskészítés, mert kompatibilis a CNC megmunkált anyagok széles skálájával. Ezen túlmenően, ahogy az orvosi technológia fejlődik, egyre nagyobb a kereslet a legszigorúbb tűréshatárú orvosi alkatrészekre, mint például a protézisek, a beültetett sztentek, a sebészeti olló, a biopsziás csövek stb. A CNC gépek kiváló minőségű funkcionális prototípusokat állítanak elő rendkívüli precizitással és pontossággal az orvosi ipar számára.
Az autóipar az egyik olyan iparág, ahol a legnagyobb mértékben használják a CNC megmunkálású prototípusokat, szigorúbb tűréshatárokkal és nagy pontossággal. A fogaskerekek, kerekek, fékek és felfüggesztés alkatrészei tipikus példái a CNC prototípusgyártásnak. Ezenkívül ezek az autóipari alkatrészek a legszigorúbb tűréshatárokat követelik meg a jármű optimális teljesítményének és biztonságának biztosítása érdekében. Az autóipar prototípusokat fejleszt, és teszteli a funkcionalitásukat úgy, hogy beépíti őket a járművekbe, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelelnek a rendeltetési célnak. A tervezett célnak és előírásoknak megfelelő autóipari prototípus létrehozása azonban kihívást jelenthet CNC prototípus készítése nélkül. A CNC megmunkálás feladata az autóipari prototípusok pontos specifikációk szerinti fejlesztése. A CNC prototípusgyártás más járművekhez is készít alkatrészeket, például hajókat, szállító teherautókat stb.
A kőolajiparban nagy a kereslet a kiemelkedő szilárdságú alkatrészek iránt, amelyek a föld felszínén mélyen bányászhatók erőforrások kitermelése céljából. A mérnökök gyakran használnak CNC marási prototípusokat vagy más egyedi CNC megmunkálási eljárásokat, hogy ezeket az alkatrészeket a követelményeknek megfelelően készítsék el.
Katonai ipar
A kutatási és fejlesztési részlegek hasznot húznak a CNC prototípus-készítési eljárások katonai területen történő használatából. A katonai K+F ezt a gyártási technikát használja repülőgépek, harci járművek és egyéb CNC megmunkálású alkatrészek fejlesztésére. A védelmi iparban dolgozó mérnökök és termékfejlesztők a prototípus CNC megmunkálásra támaszkodnak, mert ez lehetővé teszi a gyors prototípus- és alkatrészgyártást, függetlenül az anyag keménységétől. A CNC megmunkálású prototípusok tökéletesek erre a célra. Az ehhez az iparághoz gyártott berendezések példái közé tartoznak a repülőgép-alkatrészek, a szállítási alkatrészek, a kommunikációs alkatrészek, a lőszerek és egyebek.
Tippek a CNC prototípuskészítéshez
A CNC prototípuskészítés megbízható módszer a gyártók számára annak biztosítására, hogy az alkatrészek megfelelnek a követelményeknek és a pontosság a tömeggyártás előtt. Az AN-Prototype összefoglal néhány javaslatot a CNC prototípus feldolgozására vonatkozóan.
Csökkentse a prototípusok bonyolultságát
Bár egy összetett tervezés jó ötletnek tűnik, valójában nem egészen az. Egy dolog, amit meg kell jegyezni a CNC prototípuskészítéssel kapcsolatban, hogy minél összetettebb, annál magasabb a CNC megmunkálás költsége. A költségeken túl sok időt vesz igénybe egy gép összeállítása több szöget és alámetszést igénylő kialakításhoz, ami megnöveli a CNC megmunkálással töltött időt. Ezért az összetett tervek megnövelik a fejlesztési időt, ezáltal növelik a termékfejlesztési költségeket és késleltetik a piacra kerülést.
Alapértelmezett tűrés
Az alapértelmezett tűrések általában a legjobb gyakorlat a CNC prototípusok készítéséhez. A szűkebb tűrések eléréséhez speciális forgácsolószerszámokra és kiegészítő rögzítésekre lehet szükség, ami befolyásolja a CNC megmunkálás költségeit. Általában az a legjobb, ha egy tapasztalt mérnök dolgozik a tervezésen, hogy meghatározza, melyik tűrésszint a legjobb a termék prototípusához.
Tervezés a szerszámgeometriát szem előtt tartva
Mivel a megmunkáló program forgásban fut, vegye figyelembe a forgácsolószerszám vagy a megmunkált tárgy tengelyirányú jellemzőit a prototípus CNC megmunkálása során. A legtöbb vágószerszám korlátozott vágási hosszúságú és kör alakú. Ezért a szerszám geometriája minden vágási műveletre hatással lesz.
Dolgozzon tapasztalt CNC prototípus készítővel
Mi több, tapasztalt CNC prototípus-készítő szakemberrel kell együttműködnie. Mert a folyamat egyszerűsítésére összpontosíthatnak, hogy kiváló minőségű prototípusokat hozzanak létre. A szakértők figyelembe veszik a kívánt prototípus gyártásához szükséges megmunkálási folyamat geometriai korlátait is. Tapasztalt prototípusgyártó nélkül nehéz lehet a prototípusok CNC megmunkálással történő fejlesztésének előnyeit kihasználni.
A CNC megmunkálási prototípusok és a fröccsöntött prototípusok összehasonlítása
Bár mindkét prototípus vizuálisan ábrázolja a végterméket, meglehetősen különböznek egymástól. Itt van egy összehasonlítás a két típusú archetípus között.
Résztűrés
A fröccsöntött prototípusok alkatrésztűrése ±. 0.1-0.7 mm. Ennek oka az injekció utáni zsugorodás. Másrészt a CNC gép prototípusának rendkívül magas, ±0.01 mm-es tűrésszintje van, bizonyítva a megmunkálási folyamat pontosságát és pontosságát.
Prototípus anyag
A fröccsöntött prototípusok általában műanyagok vagy elasztomerek. Ennek az az oka, hogy a gyártási folyamat során megolvadt anyagot kell formákba helyezni, hogy prototípusokat készítsenek. Ezzel szemben a CNC megmunkálású prototípusok lehetnek fából, műanyagból vagy fémből, attól függően, hogy a tervező milyen anyagot választ.
Felületminőség
A fröccsöntési eljárás pontossága ellenére a legyártott prototípusokon előfordulhatnak kisebb hibák, mint például vetemedés, süllyedésnyomok, áramlási vonalak, hegesztési vonalak stb. Ezek a hibák negatívan befolyásolhatják a fröccsöntött prototípusok megjelenését. Másrészt a CNC megmunkálású prototípusok felületi minősége jobb a CNC megmunkálási folyamatban használt szerszámok széles skálája miatt.
A CNC prototípuskészítés és a 3D nyomtatás összehasonlítása
Bár mindkettő prototípus-készítési folyamat, nagyon eltérő megközelítéseket és megoldásokat kínálnak. Ezenkívül mindkét folyamatnak megvannak a maga előnyei és hátrányai.
Anyagfogyasztás
3D nyomtatás lényegesen kevesebb anyagpazarlást tartalmaz, mint a CNC prototípus. Ennek az az oka, hogy a 3D nyomtatás csak a gyártási folyamathoz szükséges anyagokat használja fel. A CNC megmunkálás viszont a felesleges anyagot eltávolítja a blokkról, hogy elérje a kívánt formát.
Prototípuskészítés költsége
A CNC eljárás drágább, mint a 3D nyomtatás. Az árkülönbség a CNC gép optimális működéséhez szükséges tartozékok számából adódik. Ezek a tartozékok a szerelvényektől és vágószerszámoktól a vágófolyadék-adagoló rendszerekig terjednek. Ezenkívül a CNC gépek beszerzésének magas költsége befolyásolja a megmunkálási folyamat során előállított prototípusok költségeit, és drágábbá teszi azokat.
Támogató anyag
A CNC megmunkálás az anyagok széles skáláját támogatja a fától és műanyagtól a fémekig és ötvözetekig. A 3D nyomtatás ezzel szemben általában a hőre lágyuló műanyagokat részesíti előnyben, mert könnyen melegíthetők és formázhatók.
Alkatrésztűrés és szívósság
A CNC gépek tűrése ±0.01 mm, míg a következő generációs 3D nyomtatási technológiák, mint például a DMLS (Direct Metal Laser Sintering) ±0.1 mm tűréssel rendelkeznek. Ezen túlmenően a CNC prototípusgyártás erősebb alkatrészeket állít elő, mint a 3D nyomtatással előállítottak.
Az AN-Prototype kiváló minőségű CNC prototípus-feldolgozási szolgáltatásokat nyújt
Több mint 15 éves CNC prototípus-készítési tapasztalat lehetővé teszi az AN-Prototype számára a szükséges alkatrészek optimális gyártását. Professzionális, egyablakos CNC megmunkálási szolgáltatásokat nyújtunk a precíziós prototípuskészítéstől a teljes gyártási sorozatig.
Széleskörű ipari megmunkálási tapasztalatunkkal kiváló minőségű prototípusokat készíthetünk a szükséges specifikációknak megfelelően, iparágtól függetlenül. Egyszerűen töltse fel CAD-fájlját, hogy megkapja a DFM-et és az ingyenes árajánlatot.
CNC prototípus galéria