I denne artikel tager vi et kig på flere af de teknologier og materialer, der bruges til at fremstille dele til produktion, deres fordele, ting at overveje og mere.
Introduktion
Fremstilling af dele til produktion - også kendt som slutbrugsdele - refererer til processen med at bruge råmaterialer til at skabe en del, der er designet og fremstillet til at blive brugt i et slutprodukt, i modsætning til en prototype eller model.Tjek vores guide tilfremstilling af første prototyperat lære mere om dette.
For at sikre, at dine dele fungerer i et miljø i den virkelige verden – som maskindele, køretøjskomponenter, forbrugerprodukter eller ethvert andet funktionelt formål – skal fremstillingen tages i betragtning med dette i tankerne.For at fremstille dele til produktion med succes og effektivt, bør du overveje materialer, design og produktionsmetoder for at sikre, at du opfylder de nødvendige funktions-, sikkerheds- og kvalitetskrav.
Valg af materialer til produktionsdele
Fælles materialer til dele beregnet til produktion omfatter metaller som stål eller aluminium, plast som ABS, polycarbonat og nylon, kompositter som kulfiber og glasfiber og visse keramik.
Det rigtige materiale til dine slutbrugsdele vil afhænge af de specifikke krav til applikationen, såvel som dets pris og tilgængelighed.Her er et par almindelige egenskaber at overveje, når du vælger materialer til fremstilling af dele til produktion:
❖ Styrke.Materialer skal være stærke nok til at modstå de kræfter, som en del vil blive udsat for under brug.Metaller er gode eksempler på stærke materialer.
❖ Holdbarhed.Materialer skal kunne modstå slitage over tid uden at nedbrydes eller nedbrydes.Kompositter er kendt for både holdbarhed og styrke.
❖ Fleksibilitet.Afhængigt af anvendelsen af den sidste del, skal et materiale muligvis være fleksibelt for at kunne rumme bevægelse eller deformation.Plast som polycarbonat og nylon er kendt for deres fleksibilitet.
❖ Temperaturmodstand.Hvis delen bliver udsat for f.eks. høje temperaturer, skal materialet kunne modstå varmen uden at smelte eller deformeres.Stål, ABS og keramik er eksempler på materialer, der udviser god temperaturbestandighed.
Fremstillingsmetoder for dele til produktion
Fire typer fremstillingsmetoder bruges til at skabe dele til produktion:
❖ Subtraktiv fremstilling
❖ Additiv fremstilling
❖ Metalformning
❖ Casting
Subtraktiv fremstilling
Subtraktiv fremstilling - også kendt som traditionel fremstilling - involverer at fjerne materiale fra et større stykke materiale, indtil en ønsket form er opnået.Subtraktiv fremstilling er ofte hurtigere end additiv fremstilling, hvilket gør den mere velegnet til højvolumen batchproduktion.Det kan dog være dyrere, især når man overvejer omkostninger til værktøj og opsætning, og producerer generelt mere affald.
Almindelige typer subtraktiv fremstilling omfatter:
❖ Computer numerisk styring (CNC) fræsning.En type afCNC-bearbejdning, CNC fræsning involverer brug af et skæreværktøj til at fjerne materiale fra en massiv blok for at skabe en færdig del.Det er i stand til at skabe dele med høje grader af nøjagtighed og præcision i materialer som metaller, plastik og kompositter.
❖ CNC-drejning.Også en type CNC-bearbejdning, CNC-drejning bruger et skæreværktøj til at fjerne materiale fra et roterende fast stof.Det bruges typisk til at skabe genstande, der er cylindriske, såsom ventiler eller aksler.
❖ Pladefremstilling.Ifremstilling af metalplader, en flad metalplade skæres eller dannes i henhold til en plan, normalt en DXF- eller CAD-fil.
Additiv fremstilling
Additiv fremstilling – også kendt som 3D-print – refererer til en proces, hvor materiale tilsættes ovenpå sig selv for at skabe en del.Den er i stand til at producere meget komplekse former, som ellers ville være umulige med traditionelle (subtraktive) fremstillingsmetoder, genererer mindre spild og kan være hurtigere og billigere, især når man producerer små partier af komplekse dele.At skabe simple dele kan dog være langsommere end subtraktiv fremstilling, og rækken af tilgængelige materialer er generelt mindre.
Almindelige typer additiv fremstilling omfatter:
❖ Stereolitografi (SLA).Også kendt som harpiks 3D-print, bruger SLA UV-lasere som en lyskilde til selektivt at hærde en polymerharpiks og skabe en færdig del.
❖ Fused Deposition Modeling (FDM).Også kendt som fused filament fabrication (FFF),FDMbygger dele lag for lag og afsætter selektivt smeltet materiale i en forudbestemt bane.Det bruger termoplastiske polymerer, der kommer i filamenter til at danne de endelige fysiske objekter.
❖ Selektiv Lasersintring (SLS).ISLS 3D print, sintrer en laser selektivt partiklerne af et polymerpulver, smelter dem sammen og bygger en del lag for lag.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Som HP's proprietære 3D-printteknologi,MJFkan konsekvent og hurtigt levere dele med høj trækstyrke, fin funktionsopløsning og veldefinerede mekaniske egenskaber
Metalformning
Ved metalformning formes metal til en ønsket form ved at påføre kraft gennem mekaniske eller termiske metoder.Processen kan enten være varm eller kold, afhængig af metal og den ønskede form.Dele skabt med metalformning har typisk god styrke og holdbarhed.Desuden er der typisk mindre materialeaffald, der dannes end ved andre former for fremstilling.
Almindelige typer metalformning omfatter:
❖ Smedning.Metal opvarmes og formes derefter ved at anvende trykkraft på det.
❖ Ekstrudering.Metal tvinges gennem en matrice for at skabe en ønsket form eller profil.
❖ Tegning.Metal trækkes gennem en matrice for at skabe en ønsket form eller profil.
❖ Bøjning.Metal bøjes til en ønsket form via en påført kraft.
Casting
Støbning er en fremstillingsproces, hvor et flydende materiale, såsom metal, plastik eller keramik, hældes i en form og får lov til at størkne til en ønsket form.Det bruges til at skabe dele, der har høje grader af nøjagtighed og repeterbarhed.Støbning er også et omkostningseffektivt valg i stor-batch produktion.
Almindelige typer af støbning omfatter:
❖ Sprøjtestøbning.En fremstillingsproces, der bruges til at fremstille dele vedindsprøjtning af smeltetmateriale – ofte plastik – i en form.Herefter afkøles og størkner materialet, og den færdige del kastes ud af formen.
❖ Trykstøbning.Ved trykstøbning tvinges smeltet metal ind i et formhulrum under højt tryk.Trykstøbning bruges til at fremstille komplekse former med høj nøjagtighed og repeterbarhed.
Design til fremstillingsevne og dele til produktion
Design til fremstilling eller fremstillingsevne (DFM) refererer til en ingeniørmetode til at skabe en del eller et værktøj med et design-først fokus, hvilket muliggør et slutprodukt, der er mere effektivt og billigere at producere.Hubs' automatiske DFM-analyse gør det muligt for ingeniører og designere at skabe, iterere, forenkle og optimere dele, før de laves, hvilket gør hele fremstillingsprocessen mere effektiv.Ved at designe dele, der er nemmere at fremstille, kan produktionstid og omkostninger reduceres, ligesom risikoen for fejl og defekter i de endelige dele.
Tips til at bruge DFM-analyse til at minimere omkostningerne ved dit produktionsforløb
❖ Minimer komponenter.Typisk er det, at jo færre komponenter en del har, jo lavere er monteringstiden, risikoen eller fejlen og de samlede omkostninger.
❖ Tilgængelighed.Dele, der kan fremstilles med tilgængelige produktionsmetoder og udstyr – og som har relativt enkle designs – er nemmere og billigere at producere.
❖ Materialer og komponenter.Dele, der bruger standardmaterialer og -komponenter, kan hjælpe med at reducere omkostningerne, forenkle forsyningskædestyringen og sikre, at reservedele er let tilgængelige.
❖ Del orientering.Overvej orienteringen af delen under produktionen.Dette kan hjælpe med at minimere behovet for understøttelser eller andre ekstra funktioner, der kan øge den samlede produktionstid og omkostninger.
❖ Undgå underskæringer.Underskæringer er funktioner, der forhindrer, at en del let kan fjernes fra en form eller armatur.At undgå underbud kan hjælpe med at reducere produktionstid og omkostninger og forbedre den overordnede kvalitet af en sidste del.
Omkostningerne ved fremstilling af dele til produktion
At finde en balance mellem kvalitet og omkostninger er nøglen til fremstilling af dele beregnet til produktion.Her er flere omkostningsrelaterede faktorer at overveje:
❖ Materialer.Omkostningerne ved råvarer, der anvendes i fremstillingsprocessen, afhænger af den anvendte type materiale, dets tilgængelighed og den nødvendige mængde.
❖ Værktøj.Inklusive omkostninger til maskiner, forme og andre specialiserede værktøjer, der bruges i fremstillingsprocessen.
❖ Produktionsvolumen.Generelt gælder det, at jo større mængden af dele du producerer, jo lavere er prisen pr.Dette gælder isærsprøjtestøbning, hvilket giver betydelige stordriftsfordele ved større ordrevolumener.
❖ Gennemløbstider.Dele, der produceres hurtigt til tidsfølsomme projekter, har ofte højere omkostninger end dem med længere leveringstid.
Få et tilbud med det sammeat sammenligne priser og leveringstider for dine produktionsdele.
Kilden til artiklen:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Indlægstid: 14-apr-2023