V tomto článku sa pozrieme na niekoľko technológií a materiálov používaných na výrobu dielov na výrobu, ich výhody, veci, ktoré treba zvážiť a ďalšie.
Úvod
Výroba dielov pre výrobu – tiež známa ako diely na konečné použitie – sa vzťahuje na proces použitia surovín na vytvorenie dielu, ktorý je navrhnutý a vyrobený na použitie v konečnom produkte, na rozdiel od prototypu alebo modelu.Pozrite si nášho sprievodcuvýroba prvých prototypovaby ste sa o tom dozvedeli viac.
Aby ste zabezpečili, že vaše diely fungujú v reálnom prostredí – ako sú strojové diely, komponenty vozidiel, spotrebné produkty alebo akýkoľvek iný funkčný účel – k výrobe je potrebné pristupovať s ohľadom na túto skutočnosť.Ak chcete úspešne a efektívne vyrábať diely pre výrobu, mali by ste zvážiť materiály, dizajn a výrobné metódy, aby ste zaistili splnenie potrebných funkčných, bezpečnostných a kvalitatívnych požiadaviek.
Výber materiálov pre výrobu dielov
Bežné materiály pre diely určené na výrobu zahŕňajú kovy, ako je oceľ alebo hliník, plasty, ako je ABS, polykarbonát a nylon, kompozity, ako sú uhlíkové vlákna a sklolaminát a určitá keramika.
Správny materiál pre vaše koncové diely bude závisieť od špecifických požiadaviek aplikácie, ako aj od jej nákladov a dostupnosti.Tu je niekoľko bežných vlastností, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere materiálov na výrobu dielov na výrobu:
❖ Sila.Materiály by mali byť dostatočne pevné, aby odolali silám, ktorým bude časť vystavená počas používania.Kovy sú dobrým príkladom silných materiálov.
❖ Trvanlivosť.Materiály by mali byť schopné odolať opotrebovaniu v priebehu času bez toho, aby sa znehodnotili alebo zlomili.Kompozity sú známe svojou odolnosťou a pevnosťou.
❖ Flexibilita.V závislosti od použitia finálnej časti môže byť potrebné, aby bol materiál pružný, aby sa prispôsobil pohybu alebo deformácii.Plasty ako polykarbonát a nylon sú známe svojou flexibilitou.
❖ Teplotná odolnosť.Ak bude diel vystavený napríklad vysokým teplotám, materiál by mal byť schopný odolávať teplu bez roztavenia alebo deformácie.Oceľ, ABS a keramika sú príklady materiálov, ktoré vykazujú dobrú tepelnú odolnosť.
Spôsoby výroby dielov na výrobu
Na výrobu dielov pre výrobu sa používajú štyri typy výrobných metód:
❖ Subtraktívna výroba
❖ Aditívna výroba
❖ Tvárnenie kovov
❖ Casting
Subtraktívna výroba
Subtraktívna výroba – známa aj ako tradičná výroba – zahŕňa odstraňovanie materiálu z väčšieho kusu materiálu, kým sa nedosiahne požadovaný tvar.Subtraktívna výroba je často rýchlejšia ako aditívna výroba, vďaka čomu je vhodnejšia pre veľkoobjemovú sériovú výrobu.Môže to byť však drahšie, najmä ak vezmeme do úvahy náklady na nástroje a nastavenie, a vo všeobecnosti produkuje viac odpadu.
Bežné typy subtraktívnej výroby zahŕňajú:
❖ Frézovanie s počítačovým numerickým riadením (CNC).TypCNC obrábanie, CNC frézovanie zahŕňa použitie rezného nástroja na odstránenie materiálu z pevného bloku na vytvorenie hotového dielu.Je schopný vytvárať diely s vysokým stupňom presnosti a presnosti v materiáloch, ako sú kovy, plasty a kompozity.
❖ CNC sústruženie.Tiež typ CNC obrábania, CNC sústruženie používa rezný nástroj na odstránenie materiálu z rotujúceho telesa.Zvyčajne sa používa na vytváranie predmetov, ktoré sú valcové, ako sú ventily alebo hriadele.
❖ Výroba plechu.Invýroba plechu, plochý plech sa vyreže alebo vytvaruje podľa predlohy, zvyčajne súboru DXF alebo CAD.
Aditívna výroba
Aditívna výroba – tiež známa ako 3D tlač – sa týka procesu, v ktorom sa materiál pridáva na seba, aby sa vytvoril diel.Je schopný produkovať veľmi zložité tvary, ktoré by inak neboli možné tradičnými (subtraktívnymi) výrobnými metódami, vytvára menej odpadu a môže byť rýchlejší a lacnejší, najmä pri výrobe malých sérií zložitých dielov.Vytváranie jednoduchých dielov však môže byť pomalšie ako subtraktívna výroba a rozsah dostupných materiálov je vo všeobecnosti menší.
Bežné typy výroby aditív zahŕňajú:
❖ Stereolitografia (SLA).Tiež známy ako živicová 3D tlač, SLA používa UV lasery ako zdroj svetla na selektívne vytvrdzovanie polymérovej živice a vytvorenie hotového dielu.
❖ Fused Deposition Modeling (FDM).Tiež známy ako výroba taveného vlákna (FFF),FDMvytvára časti vrstvu po vrstve, pričom selektívne ukladá roztavený materiál vopred určenou dráhou.Používa termoplastické polyméry, ktoré sa dodávajú vo vláknach na vytvorenie konečných fyzických objektov.
❖ Selektívne laserové spekanie (SLS).In3D tlač SLS, laser selektívne speká častice polymérneho prášku, spája ich dohromady a vytvára časť, vrstvu po vrstve.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Ako vlastná technológia 3D tlače spoločnosti HP,MJFdokáže konzistentne a rýchlo dodávať diely s vysokou pevnosťou v ťahu, jemným rozlíšením prvkov a dobre definovanými mechanickými vlastnosťami
Tvárnenie kovov
Pri tvárnení kovov sa kov tvaruje do požadovanej formy pôsobením sily mechanickými alebo tepelnými metódami.Proces môže byť buď horúci alebo studený, v závislosti od kovu a požadovaného tvaru.Časti vytvorené tvárnením kovov sa zvyčajne vyznačujú dobrou pevnosťou a odolnosťou.Taktiež sa zvyčajne vytvára menej materiálového odpadu ako pri iných formách výroby.
Bežné typy tvárnenia kovov zahŕňajú:
❖ Kovanie.Kov sa zahrieva a potom sa tvaruje pôsobením tlakovej sily naň.
❖ Extrúzia.Kov je tlačený cez matricu, aby sa vytvoril požadovaný tvar alebo profil.
❖ Kreslenie.Kov sa ťahá cez matricu, aby sa vytvoril požadovaný tvar alebo profil.
❖ Ohýbanie.Kov je ohýbaný do požadovaného tvaru pôsobením sily.
Casting
Odlievanie je výrobný proces, pri ktorom sa tekutý materiál, ako je kov, plast alebo keramika, naleje do formy a nechá sa stuhnúť do požadovaného tvaru.Používa sa na vytváranie dielov, ktoré sa vyznačujú vysokým stupňom presnosti a opakovateľnosti.Odlievanie je tiež cenovo výhodnou voľbou pri veľkosériovej výrobe.
Bežné typy odlievania zahŕňajú:
❖ Vstrekovanie.Výrobný proces používaný na výrobu dielovvstrekovanie taveninymateriálu – často plastu – do formy.Potom sa materiál ochladí a stuhne a hotový diel sa vysunie z formy.
❖ Tlakové liatie.Pri tlakovom liatí je roztavený kov tlačený do dutiny formy pod vysokým tlakom.Tlakové liatie sa používa na výrobu zložitých tvarov s vysokou presnosťou a opakovateľnosťou.
Dizajn pre vyrobiteľnosť a diely pre výrobu
Dizajn pre výrobu alebo spracovateľnosť (DFM) označuje inžiniersku metódu vytvárania dielu alebo nástroja s prvoradým zameraním na dizajn, ktorá umožňuje získať konečný produkt, ktorý je efektívnejší a lacnejší na výrobu.Automatická analýza DFM od spoločnosti Hubs umožňuje inžinierom a dizajnérom vytvárať, opakovať, zjednodušovať a optimalizovať diely ešte pred ich výrobou, vďaka čomu je celý výrobný proces efektívnejší.Navrhovaním dielov, ktoré sa ľahšie vyrábajú, sa môže znížiť výrobný čas a náklady, ako aj riziko chýb a defektov v konečných dieloch.
Tipy na používanie analýzy DFM na minimalizáciu nákladov na vašu produkciu
❖ Minimalizujte komponenty.Typicky platí, že čím menej komponentov má dielec, tým nižší je čas montáže, riziko alebo chyba a celkové náklady.
❖ Dostupnosť.Časti, ktoré sa dajú vyrobiť dostupnými výrobnými metódami a zariadeniami – a ktoré majú relatívne jednoduchý dizajn – sa vyrábajú jednoduchšie a lacnejšie.
❖ Materiály a komponenty.Diely, ktoré používajú štandardné materiály a komponenty, môžu pomôcť znížiť náklady, zjednodušiť riadenie dodávateľského reťazca a zabezpečiť, aby boli náhradné diely ľahko dostupné.
❖ Orientácia dielu.Zvážte orientáciu dielu pri výrobe.To môže pomôcť minimalizovať potrebu podpory alebo iných doplnkových funkcií, ktoré môžu zvýšiť celkový čas výroby a náklady.
❖ Vyhnite sa podrezaniu.Podrezanie sú prvky, ktoré bránia ľahkému vybratiu dielu z formy alebo príslušenstva.Vyhýbanie sa podrezaniu môže pomôcť znížiť výrobný čas a náklady a zlepšiť celkovú kvalitu finálneho dielu.
Náklady na výrobu dielov pre výrobu
Pri výrobe dielov určených na výrobu je kľúčové dosiahnuť rovnováhu medzi kvalitou a nákladmi.Tu je niekoľko faktorov súvisiacich s nákladmi, ktoré treba zvážiť:
❖ Materiály.Náklady na suroviny použité vo výrobnom procese závisia od typu použitého materiálu, jeho dostupnosti a požadovaného množstva.
❖ Nástroje.Vrátane nákladov na stroje, formy a iné špecializované nástroje používané vo výrobnom procese.
❖ Objem výroby.Vo všeobecnosti platí, že čím väčší objem dielov vyrábate, tým nižšie sú náklady na diel.To platí najmä ovstrekovaním, ktorá ponúka výrazné úspory z rozsahu pre väčšie objemy objednávok.
❖ Dodacie lehoty.Časti vyrobené rýchlo pre časovo náročné projekty majú často vyššie náklady ako diely s dlhšími dodacími lehotami.
Získajte okamžitú cenovú ponukuna porovnanie cien a dodacích lehôt pre vaše výrobné diely.
Zdroj článku:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Čas odoslania: 14. apríla 2023