În acest articol, vom arunca o privire asupra mai multor tehnologii și materiale utilizate pentru fabricarea pieselor pentru producție, beneficiile acestora, aspectele de luat în considerare și multe altele.
Introducere
Fabricarea de piese pentru producție – cunoscută și sub denumirea de piese de uz final – se referă la procesul de utilizare a materiilor prime pentru a crea o piesă care este proiectată și fabricată pentru a fi utilizată într-un produs final, spre deosebire de un prototip sau model.Consultați ghidul nostru pentrufabricarea prototipurilor inițialepentru a afla mai multe despre asta.
Pentru a vă asigura că piesele dumneavoastră funcționează într-un mediu real – ca piese de mașini, componente ale vehiculelor, produse de larg consum sau orice alt scop funcțional – producția trebuie abordată având în vedere acest lucru.Pentru a produce cu succes și eficient piese pentru producție, ar trebui să luați în considerare materialele, designul și metodele de producție pentru a vă asigura că îndepliniți cerințele funcționale, de siguranță și de calitate necesare.
Selectarea materialelor pentru piese de producție
Materialele obișnuite pentru piesele destinate producției includ metale precum oțel sau aluminiu, materiale plastice precum ABS, policarbonat și nailon, compozite precum fibra de carbon și fibra de sticlă și anumite ceramice.
Materialul potrivit pentru piesele de utilizare finală va depinde de cerințele specifice ale aplicației, precum și de costul și disponibilitatea acesteia.Iată câteva proprietăți comune de luat în considerare atunci când selectați materialele cu care să fabricați piese pentru producție:
❖ Forță.Materialele trebuie să fie suficient de puternice pentru a rezista forțelor la care va fi expusă o piesă în timpul utilizării.Metalele sunt exemple bune de materiale puternice.
❖ Durabilitate.Materialele ar trebui să poată rezista la uzură în timp, fără a se degrada sau deteriora.Compozitele sunt cunoscute atât pentru durabilitate, cât și pentru rezistență.
❖ Flexibilitate.În funcție de aplicarea piesei finale, este posibil ca un material să fie flexibil pentru a se adapta la mișcare sau deformare.Materialele plastice precum policarbonatul și nailonul sunt cunoscute pentru flexibilitatea lor.
❖ Rezistenta la temperatura.Dacă piesa va fi expusă la temperaturi ridicate, de exemplu, materialul ar trebui să poată rezista căldurii fără să se topească sau să se deformeze.Oțelul, ABS și ceramica sunt exemple de materiale care prezintă o rezistență bună la temperatură.
Metode de fabricație a pieselor pentru producție
Sunt utilizate patru tipuri de metode de fabricație pentru a crea piese pentru producție:
❖ Fabricarea subtractiva
❖ Fabricare aditivă
❖ Formarea metalelor
❖ Casting
Fabricare subtractiva
Fabricarea subtractivă – cunoscută și sub denumirea de producție tradițională – implică îndepărtarea materialului dintr-o bucată mai mare de material până când se obține forma dorită.Fabricarea subtractivă este adesea mai rapidă decât fabricarea aditivă, ceea ce o face mai potrivită pentru producția de loturi de volum mare.Cu toate acestea, poate fi mai costisitor, mai ales când se iau în considerare costurile cu scule și setare și, în general, produce mai multe deșeuri.
Tipurile obișnuite de producție subtractivă includ:
❖ Frezare cu control numeric computerizat (CNC).Un tip dePrelucrare CNC, frezarea CNC implică utilizarea unei scule de tăiere pentru a îndepărta materialul dintr-un bloc solid pentru a crea o piesă finită.Este capabil să creeze piese cu grade ridicate de acuratețe și precizie în materiale precum metale, materiale plastice și compozite.
❖ Strunjire CNC.De asemenea, un tip de prelucrare CNC, strunjirea CNC utilizează o unealtă de tăiere pentru a îndepărta materialul dintr-un solid rotativ.Este de obicei folosit pentru a crea obiecte cilindrice, cum ar fi supape sau arbori.
❖ Fabricarea tablei.Înfabricarea tablei, o foaie de metal plată este tăiată sau formată conform unui plan, de obicei un fișier DXF sau CAD.
Fabricare aditivă
Fabricarea aditivă – cunoscută și sub denumirea de imprimare 3D – se referă la un proces în care materialul este adăugat deasupra lui pentru a crea o piesă.Este capabil să producă forme foarte complexe care altfel ar fi imposibile cu metodele tradiționale de fabricație (scădere), generează mai puține deșeuri și pot fi mai rapide și mai puțin costisitoare, în special atunci când se produc loturi mici de piese complexe.Crearea de piese simple, cu toate acestea, poate fi mai lentă decât fabricarea subtractivă, iar gama de materiale disponibile este în general mai mică.
Tipurile comune de fabricație aditivă includ:
❖ Stereolitografia (SLA).Cunoscută și sub denumirea de imprimare 3D cu rășină, SLA utilizează lasere UV ca sursă de lumină pentru a întări selectiv o rășină polimerică și a crea o piesă finită.
❖ Modelare prin depunere fuzionată (FDM).Cunoscută și sub denumirea de fabricație a filamentului fuzionat (FFF),FDMconstruiește părți strat cu strat, depunând selectiv materialul topit pe un traseu predeterminat.Utilizează polimeri termoplastici care vin în filamente pentru a forma obiectele fizice finale.
❖ Sinterizarea selectivă cu laser (SLS).ÎnImprimare SLS 3D, un laser sinterizează selectiv particulele unei pulberi de polimer, fuzionandu-le împreună și construind o piesă, strat cu strat.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Ca tehnologie de imprimare 3D proprietară a HP,MJFpoate livra constant și rapid piese cu rezistență ridicată la tracțiune, rezoluție fină a caracteristicilor și proprietăți mecanice bine definite
Formarea de metale
În formarea metalului, metalul este modelat într-o formă dorită prin aplicarea forței prin metode mecanice sau termice.Procesul poate fi fie cald, fie rece, în funcție de metal și de forma dorită.Piesele create cu formare metalică prezintă de obicei o bună rezistență și durabilitate.De asemenea, există de obicei mai puține deșeuri de materiale create decât în cazul altor forme de producție.
Tipurile comune de formare a metalelor includ:
❖ Forjare.Metalul este încălzit, apoi modelat prin aplicarea unei forțe de compresie.
❖ Extrudare.Metalul este forțat printr-o matriță pentru a crea forma sau profilul dorit.
❖ Desen.Metalul este tras printr-o matriță pentru a crea forma sau profilul dorit.
❖ Îndoire.Metalul este îndoit la forma dorită printr-o forță aplicată.
Casting
Turnarea este un proces de fabricație în care un material lichid, cum ar fi metalul, plasticul sau ceramica, este turnat într-o matriță și lăsat să se solidifice într-o formă dorită.Este folosit pentru a crea piese care prezintă grade ridicate de precizie și repetabilitate.Turnarea este, de asemenea, o alegere rentabilă în producția de loturi mari.
Tipurile comune de turnare includ:
❖ Turnare prin injecție.Un proces de fabricație utilizat pentru a produce piese prininjectarea topitămaterial – adesea plastic – într-o matriță.Materialul este apoi răcit și solidificat, iar piesa finită este scoasă din matriță.
❖ Turnare sub presiune.În turnarea sub presiune, metalul topit este forțat în cavitatea matriței sub presiune ridicată.Turnarea sub presiune este utilizată pentru a produce forme complexe cu precizie și repetabilitate ridicate.
Design pentru fabricabilitate și piese pentru producție
Proiectare pentru fabricație sau fabricabilitate (DFM) se referă la o metodă de inginerie de creare a unei piese sau a unui instrument cu accent pe proiectare, care să permită un produs final care este mai eficient și mai ieftin de produs.Analiza automată DFM a Hubs le permite inginerilor și proiectanților să creeze, să repete, să simplifice și să optimizeze piesele înainte de a fi realizate, făcând întregul proces de producție mai eficient.Prin proiectarea pieselor care sunt mai ușor de fabricat, timpul și costurile de producție pot fi reduse, la fel ca și riscul de eroare și defecte ale pieselor finale.
Sfaturi pentru utilizarea analizei DFM pentru a minimiza costurile de producție
❖ Minimizați componentele.De obicei, cu cât o piesă are mai puține componente, cu atât timpul de asamblare, riscul sau eroarea și costul total sunt mai mici.
❖ Disponibilitate.Piesele care pot fi fabricate cu metodele și echipamentele de producție disponibile – și care au design relativ simple – sunt mai ușor și mai ieftin de produs.
❖ Materiale și componente.Piesele care folosesc materiale și componente standard pot ajuta la reducerea costurilor, la simplificarea gestionării lanțului de aprovizionare și la asigurarea că piesele de schimb sunt ușor disponibile.
❖ Orientarea piesei.Luați în considerare orientarea piesei în timpul producției.Acest lucru poate ajuta la minimizarea nevoii de suporturi sau alte caracteristici suplimentare care pot crește timpul și costul total de producție.
❖ Evitați decupările.Decupările sunt caracteristici care împiedică îndepărtarea cu ușurință a unei piese dintr-o matriță sau dispozitiv de fixare.Evitarea subcotărilor poate ajuta la reducerea timpului și a costurilor de producție și la îmbunătățirea calității generale a unei piese finale.
Costul de fabricație a pieselor pentru producție
Găsirea unui echilibru între calitate și cost este cheia în fabricarea pieselor destinate producției.Iată câțiva factori legați de costuri de luat în considerare:
❖ Materiale.Costul materiilor prime utilizate în procesul de fabricație depinde de tipul de material utilizat, de disponibilitatea acestuia și de cantitatea necesară.
❖ Scule.Inclusiv costul mașinilor, matrițelor și altor unelte specializate utilizate în procesul de fabricație.
❖ Volumul producției.În general, cu cât este mai mare volumul de piese pe care le produceți, cu atât costul pe piesă este mai mic.Acest lucru este valabil mai ales pentruturnare prin injecție, care oferă economii de scară semnificative pentru volume de comenzi mai mari.
❖ Timpii de livrare.Piesele produse rapid pentru proiecte sensibile la timp implică adesea un cost mai mare decât cele cu termene de livrare mai lungi.
Obțineți o cotație instantaneepentru a compara prețurile și timpii de livrare pentru piesele dvs. de producție.
Sursa articolului:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Ora postării: 14-apr-2023