W tym artykule przyjrzymy się kilku technologii i materiałach używanych do produkcji części do produkcji, ich korzyści, rzeczy do rozważenia i innych.
Wstęp
Części produkcyjne do produkcji-znane również jako części końcowe-odnosi się do procesu wykorzystywania surowców do utworzenia części zaprojektowanej i wyprodukowanej tak, aby była stosowana w produkcie końcowym, w przeciwieństwie do prototypu lub modelu. Sprawdź nasz przewodnik po produkcji początkowych prototypów, aby dowiedzieć się więcej o tym.
Aby zapewnić funkcjonowanie części w prawdziwym środowisku-jako części maszyn, elementy pojazdu, produkty konsumenckie lub inne cele funkcjonalne-z myślą o produkcji. Aby skutecznie i skutecznie wytwarzać części do produkcji, należy rozważyć materiały, projektowanie i metody produkcji, aby zapewnić niezbędne wymagania dotyczące funkcjonalnych, bezpieczeństwa i jakości.
Wybór materiałów do części produkcyjnych
Wspólne materiały do części przeznaczonych do produkcji obejmują metale takie jak stal lub aluminium, tworzywa sztuczne, takie jak ABS, poliwęglan i nylon, kompozytów, takich jak włókno węglowe i włókno szklane oraz pewna ceramika.
Właściwy materiał dla części końcowego zastosowania będzie zależeć od konkretnych wymagań aplikacji, a także od jej kosztów i dostępności. Oto kilka wspólnych właściwości, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze materiałów do produkcji części do produkcji:
Wytrzymałość. Materiały powinny być wystarczająco silne, aby wytrzymać siły, na które część zostanie ujawniona podczas użytkowania. Metale są dobrymi przykładami mocnych materiałów.
Trwałość. Materiały powinny być w stanie wytrzymać zużycie z czasem bez poniżania lub rozkładania. Kompozyty są znane zarówno z trwałości, jak i siły.
Elastyczność. W zależności od zastosowania ostatniej części materiał może być elastyczny, aby uwzględnić ruch lub deformację. Tworzywa sztuczne, takie jak poliwęglan i nylon, są znane ze swojej elastyczności.
Odporność na temperaturę. Jeśli część zostanie narażona na wysokie temperatury, materiał powinien być w stanie wytrzymać ciepło bez topnienia lub deformacji. Stal, ABS i ceramika są przykładami materiałów, które wykazują dobrą odporność na temperaturę.
Metody produkcyjne dla części do produkcji
Do tworzenia części do produkcji stosuje się cztery rodzaje metod produkcji: produkcja odejmująca, produkcja addytywna, formowanie metali i odlewanie.
Produkcja odejmująca
Produkcja odejmująca - znana również jako tradycyjna produkcja - obejmuje usuwanie materiału z większego kawałka materiału, aż do osiągnięcia pożądanego kształtu. Produkcja odejmująca jest często szybsza niż produkcja addytywna, co czyni ją bardziej odpowiednią do produkcji partii o dużej objętości. Może to być jednak droższe, szczególnie przy rozważaniu kosztów oprzyrządowania i konfiguracji i generalnie wytwarza więcej odpadów.
Typowe rodzaje odejmowania produkcji obejmują:
Frezowanie sterowania numerycznego komputerowego (CNC). Rodzaj obróbki CNC, frezowanie CNC polega na użyciu narzędzia tnącego do usuwania materiału z solidnego bloku w celu utworzenia gotowej części. Jest w stanie tworzyć części o wysokim stopniu dokładności i precyzji w materiałach takich jak metale, tworzywa sztuczne i kompozyty.
CNC Turning Service. Również rodzaj obróbki CNC, obracanie CNC wykorzystuje narzędzie tnące do usuwania materiału z obracającej się substancji stałej. Zwykle służy do tworzenia obiektów cylindrycznych, takich jak zawory lub wały.
Wytwarzanie blachy. W produkcji blachy płaski arkusz metalu jest wycinany lub tworzony zgodnie z planem, zwykle plikiem DXF lub CAD.
Produkcja addytywna
Produkcja addytywna - znana również jako druk 3D - odnosi się do procesu, w którym materiał jest dodawany na samym samym, aby utworzyć część. Jest w stanie wytwarzać bardzo złożone kształty, które w przeciwnym razie byłyby niemożliwe w przypadku tradycyjnych (odejmujących) metod produkcyjnych, generuje mniej odpadów i może być szybsze i tańsze, szczególnie przy wytwarzaniu małych partii złożonych części. Tworzenie prostych części może być jednak wolniejsze niż odejmowanie produkcji, a zakres dostępnych materiałów jest ogólnie mniejszy.
Typowe rodzaje produkcji addytywnej obejmują:
Stereolitografia (SLA). Znany również jako druk 3D żywicy, SLA używa laserów UV jako źródła światła do selektywnego wyleczenia żywicy polimerowej i utworzenia gotowej części.
Modelowanie złożonego złożonego (FDM). Znany również jako FUDE FIND FILOMENT FOURSICACJA (FFF), FDM buduje warstwę części po warstwie, selektywnie osadzając stopiony materiał na z góry określonej ścieżce. Wykorzystuje polimery termoplastyczne, które są w włóknach, tworząc ostateczne obiekty fizyczne.
Selektywne spiekanie laserowe (SLS). W druku SLS 3D laser selektywnie spiesza cząstki proszku polimerowego, łącząc je razem i budując część, warstwę po warstwie.
Multi Jet Fusion (MJF). Jako zastrzeżona technologia drukowania 3D HP, MJF może konsekwentnie i szybko dostarczać części o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, rozdzielczość cech i dobrze zdefiniowane właściwości mechaniczne
Formowanie metalu
W tworzeniu metalu metal jest kształtowany w pożądaną formę poprzez zastosowanie siły metodami mechanicznymi lub termicznymi. Proces może być gorący lub zimny, w zależności od metalu i pożądanego kształtu. Części utworzone z formowaniem metalu zazwyczaj mają dobrą wytrzymałość i trwałość. Zazwyczaj powstaje również mniej odpadów materialnych niż w przypadku innych form produkcji.
Wspólne rodzaje tworzenia metali obejmują:
Kucie. Metal jest podgrzewany, a następnie ukształtowany poprzez zastosowanie siły ściskającej do niego.
Wyrzucenie. Metal jest wymuszany przez matrycę, aby stworzyć pożądany kształt lub profil.
Rysunek. Metal jest ciągnięty przez matrycę, aby stworzyć pożądany kształt lub profil.
Pochylenie się. Metal jest wygięty do pożądanego kształtu za pomocą przyłożonej siły.
Odlew
Odlewanie jest procesem produkcyjnym, w którym płynny materiał, taki jak metal, plastik lub ceramika, wlewa się do formy i pozwala się zestalić w pożądany kształt. Służy do tworzenia części o wysokim stopniu dokładności i powtarzalności. Casting jest również opłacalnym wyborem w produkcji dużej partii.
Wspólne rodzaje odlewania obejmują:
Formowanie wtryskowe. Proces produkcyjny stosowany do produkcji części poprzez wstrzyknięcie stopionego materiału - często plastikowego - do formy. Materiał jest następnie chłodzony i zestalany, a gotowa część jest wyrzucana z formy.
Die casting. Podczas odlewania matrycy stopiony metal jest zmuszony do wnęki formy pod wysokim ciśnieniem. Odlewanie matrycy służy do wytwarzania złożonych kształtów z dużą dokładnością i powtarzalności.
Projektowanie produkcji i części do produkcji
Projektowanie produkcji lub produkcji (DFM) odnosi się do metody inżynieryjnej tworzenia części lub narzędzia o koncentracji na projekcie, umożliwiając produkt końcowy, który jest bardziej skuteczny i tańszy w produkcji. Automatyczna analiza DFM Protolabs Network umożliwia inżynierom i projektantom tworzenie, iterowanie, uproszczenie i optymalizację części przed ich wykonaniem, dzięki czemu cały proces produkcji jest bardziej wydajny. Dzięki projektowaniu części, które są łatwiejsze do produkcji, czas produkcji i koszty można zmniejszyć, podobnie jak ryzyko błędów i wad w końcowych częściach.
Wskazówki dotyczące korzystania z analizy DFM w celu zminimalizowania kosztów biegu produkcyjnego
Zminimalizować komponenty. Zazwyczaj im mniej komponentów ma część, tym niższy czas montażu, ryzyko lub błąd i całkowity koszt.
Dostępność. Części, które można wytwarzać za pomocą dostępnych metod produkcji i sprzętu - i które mają stosunkowo proste projekty - są łatwiejsze i tańsze w produkcji.
Materiały i komponenty. Części, które wykorzystują standardowe materiały i komponenty, mogą pomóc obniżyć koszty, uprościć zarządzanie łańcuchem dostaw i zapewnić łatwe dostępne części zamienne.
Orientacja części. Rozważ orientację części podczas produkcji. Może to pomóc zminimalizować potrzebę wsparcia lub inne dodatkowe funkcje, które mogą zwiększyć ogólny czas produkcji i koszty.
Unikaj podcięć. Podcięcia to cechy, które uniemożliwiają łatwe usunięcie części z formy lub urządzenia. Unikanie podcięć może pomóc w skróceniu czasu produkcji i kosztów oraz poprawić ogólną jakość ostatecznej części.
Koszt części produkcyjnych do produkcji
Uderzenie równowagi między jakością a kosztami jest kluczowe w części produkcyjnych przeznaczonych do produkcji. Oto kilka czynników związanych z kosztami:
Przybory. Koszt surowców stosowanych w procesie produkcyjnym zależy od rodzaju zastosowanego materiału, jego dostępności i wymaganej ilości.
Obróbka. W tym koszt maszyn, pleśni i innych specjalistycznych narzędzi używanych w procesie produkcyjnym.
Wolumen produkcyjny. Ogólnie rzecz biorąc, im większa objętość wytwarzanych części, tym niższy koszt za część. Dotyczy to szczególnie formowania wtryskowego, które oferuje znaczące ekonomie skali dla większych objętości zamówień.
Czasy realizacji. Części produkowane szybko dla projektów wrażliwych na czas często ponoszą wyższe koszty niż te o dłuższych czasach realizacji.
Uzyskaj natychmiastową wycenę, aby porównać ceny i czasy realizacji dla swoich części produkcyjnych.
Aby utworzyć część przeznaczoną do produkcji, prześlij plik CAD, aby otrzymać bezpłatną wycenę i kompleksową analizę DFM.
