V tomto článku se podíváme na několik technologií a materiálů používaných k výrobě dílů pro výrobu, jejich výhody, věci, které je třeba zvážit, a další.
Úvod
Výroba dílů pro výrobu – také známá jako díly pro konečné použití – se týká procesu použití surovin k vytvoření dílu, který je navržen a vyroben pro použití v konečném produktu, na rozdíl od prototypu nebo modelu.Podívejte se na našeho průvodcevýroba prvních prototypůabyste se o tom dozvěděli více.
Aby bylo zajištěno, že vaše díly budou fungovat v reálném prostředí – jako strojní díly, součásti vozidel, spotřební produkty nebo jakýkoli jiný funkční účel – je třeba k výrobě přistupovat s ohledem na tuto skutečnost.Chcete-li úspěšně a efektivně vyrábět díly pro výrobu, měli byste zvážit materiály, konstrukci a výrobní metody, abyste zajistili splnění nezbytných požadavků na funkčnost, bezpečnost a kvalitu.
Výběr materiálů pro výrobu dílů
Mezi běžné materiály pro díly určené k výrobě patří kovy, jako je ocel nebo hliník, plasty, jako je ABS, polykarbonát a nylon, kompozity, jako jsou uhlíková vlákna a sklolaminát a určitá keramika.
Správný materiál pro vaše koncové díly bude záviset na konkrétních požadavcích aplikace a také na její ceně a dostupnosti.Zde je několik běžných vlastností, které je třeba vzít v úvahu při výběru materiálů pro výrobu dílů pro výrobu:
❖ Síla.Materiály by měly být dostatečně pevné, aby vydržely síly, kterým bude součást během používání vystavena.Kovy jsou dobrým příkladem pevných materiálů.
❖ Trvanlivost.Materiály by měly být schopny odolat opotřebení v průběhu času, aniž by došlo k degradaci nebo rozpadu.Kompozity jsou známé jak svou odolností, tak pevností.
❖ Flexibilita.V závislosti na aplikaci konečného dílu může být nutné, aby byl materiál pružný, aby se přizpůsobil pohybu nebo deformaci.Plasty jako polykarbonát a nylon jsou známé svou pružností.
❖ Teplotní odolnost.Pokud bude součást vystavena například vysokým teplotám, materiál by měl být schopen odolat teplu, aniž by se roztavil nebo deformoval.Ocel, ABS a keramika jsou příklady materiálů, které vykazují dobrou teplotní odolnost.
Způsoby výroby dílů pro výrobu
K výrobě dílů pro výrobu se používají čtyři typy výrobních metod:
❖ Subtraktivní výroba
❖ Aditivní výroba
❖ Tváření kovů
❖ Casting
Subtraktivní výroba
Subtraktivní výroba – známá také jako tradiční výroba – zahrnuje odebírání materiálu z většího kusu materiálu, dokud není dosaženo požadovaného tvaru.Subtraktivní výroba je často rychlejší než aditivní výroba, takže je vhodnější pro velkoobjemovou sériovou výrobu.Může však být dražší, zejména s ohledem na náklady na nástroje a nastavení, a obecně produkuje více odpadu.
Mezi běžné typy subtraktivní výroby patří:
❖ Počítačově numericky řízené (CNC) frézování.TypCNC obrábění, CNC frézování zahrnuje použití řezného nástroje k odstranění materiálu z pevného bloku k vytvoření hotové součásti.Je schopen vytvářet díly s vysokým stupněm přesnosti a přesnosti v materiálech, jako jsou kovy, plasty a kompozity.
❖ CNC soustružení.Také typ CNC obrábění, CNC soustružení používá řezný nástroj k odstranění materiálu z rotujícího tělesa.Obvykle se používá k vytváření objektů, které jsou válcové, jako jsou ventily nebo hřídele.
❖ Výroba plechu.vvýroba plechů, plochý plech je řezán nebo tvarován podle plánu, obvykle souboru DXF nebo CAD.
Aditivní výroba
Aditivní výroba – také známá jako 3D tisk – označuje proces, při kterém se materiál přidává na sebe, aby se vytvořil díl.Je schopen vyrábět vysoce složité tvary, které by jinak nebyly možné tradičními (subtraktivními) výrobními metodami, vytváří méně odpadu a může být rychlejší a levnější, zejména při výrobě malých sérií složitých dílů.Vytváření jednoduchých dílů však může být pomalejší než subtraktivní výroba a rozsah dostupných materiálů je obecně menší.
Mezi běžné typy aditivní výroby patří:
❖ Stereolitografie (SLA).Také známý jako pryskyřičný 3D tisk, SLA používá UV lasery jako zdroj světla k selektivnímu vytvrzení polymerové pryskyřice a vytvoření hotového dílu.
❖ Fused Deposition Modeling (FDM).Také známý jako výroba tavených vláken (FFF),FDMvytváří díly vrstvu po vrstvě a selektivně ukládá roztavený materiál v předem určené dráze.Využívá termoplastické polymery, které přicházejí ve vláknech k vytvoření konečných fyzických objektů.
❖ Selektivní laserové slinování (SLS).v3D tisk SLS, laser selektivně spéká částice polymerního prášku, spojuje je dohromady a vytváří součást vrstvu po vrstvě.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Jako patentovaná technologie 3D tisku společnosti HP,MJFdokáže konzistentně a rychle dodávat díly s vysokou pevností v tahu, jemným rozlišením prvků a dobře definovanými mechanickými vlastnostmi
Tváření kovů
Při tváření kovů je kov tvarován do požadované formy působením síly prostřednictvím mechanických nebo tepelných metod.Proces může být buď horký nebo studený, v závislosti na kovu a požadovaném tvaru.Díly vytvořené tvářením kovů se obvykle vyznačují dobrou pevností a odolností.Také se obvykle vytváří méně materiálového odpadu než u jiných forem výroby.
Mezi běžné typy tváření kovů patří:
❖ Kování.Kov se zahřeje a poté se tvaruje působením tlakové síly na něj.
❖ Extruze.Kov je protlačován matricí, aby se vytvořil požadovaný tvar nebo profil.
❖ Kreslení.Kov se protahuje matricí, aby se vytvořil požadovaný tvar nebo profil.
❖ Ohýbání.Kov je ohýbán do požadovaného tvaru působením síly.
Casting
Odlévání je výrobní proces, při kterém se kapalný materiál, jako je kov, plast nebo keramika, nalije do formy a nechá se ztuhnout do požadovaného tvaru.Používá se k vytváření dílů, které se vyznačují vysokým stupněm přesnosti a opakovatelnosti.Odlévání je také cenově výhodnou volbou ve velkosériové výrobě.
Mezi běžné typy odlévání patří:
❖ Vstřikování.Výrobní proces používaný k výrobě dílůvstřikování taveninymateriálu – často plastu – do formy.Materiál se poté ochladí a ztuhne a hotový díl se vyjme z formy.
❖ Tlakové lití.Při tlakovém lití je roztavený kov vytlačován do dutiny formy pod vysokým tlakem.Tlakové lití se používá k výrobě složitých tvarů s vysokou přesností a opakovatelností.
Design pro vyrobitelnost a díly pro výrobu
Návrh pro výrobu nebo vyrobitelnost (DFM) označuje inženýrskou metodu vytváření dílu nebo nástroje s důrazem na design, což umožňuje finální produkt, který je efektivnější a levnější na výrobu.Automatická analýza DFM společnosti Hubs umožňuje inženýrům a návrhářům vytvářet, opakovat, zjednodušovat a optimalizovat díly ještě před jejich vyrobením, čímž je celý výrobní proces efektivnější.Navrhováním dílů, které se snadněji vyrábějí, lze snížit výrobní čas a náklady, stejně jako riziko chyb a defektů ve finálních dílech.
Tipy pro použití analýzy DFM k minimalizaci nákladů na vaši produkci
❖ Minimalizovat součásti.Obvykle platí, že čím méně komponent má součást, tím nižší je doba montáže, riziko nebo chyba a celkové náklady.
❖ Dostupnost.Díly, které lze vyrobit dostupnými výrobními metodami a vybavením – a které se vyznačují relativně jednoduchým designem – je jednodušší a levnější na výrobu.
❖ Materiály a komponenty.Díly, které používají standardní materiály a komponenty, mohou pomoci snížit náklady, zjednodušit řízení dodavatelského řetězce a zajistit snadnou dostupnost náhradních dílů.
❖ Orientace dílu.Zvažte orientaci součásti při výrobě.To může pomoci minimalizovat potřebu podpory nebo dalších doplňkových funkcí, které mohou zvýšit celkovou dobu výroby a náklady.
❖ Vyhněte se podříznutí.Podříznutí jsou prvky, které zabraňují snadnému vyjmutí součásti z formy nebo přípravku.Vyvarování se podřezání může pomoci snížit výrobní čas a náklady a zlepšit celkovou kvalitu finálního dílu.
Náklady na výrobu dílů pro výrobu
Při výrobě dílů určených pro výrobu je klíčové dosáhnout rovnováhy mezi kvalitou a náklady.Zde je několik faktorů souvisejících s náklady, které je třeba zvážit:
❖ Materiály.Náklady na suroviny použité ve výrobním procesu závisí na typu použitého materiálu, jeho dostupnosti a požadovaném množství.
❖ Nástroje.Včetně nákladů na stroje, formy a další specializované nástroje používané ve výrobním procesu.
❖ Objem výroby.Obecně platí, že čím větší objem dílů vyrábíte, tím nižší jsou náklady na díl.To platí zejména provstřikování, která nabízí výrazné úspory z rozsahu pro větší objemy zakázek.
❖ Dodací lhůty.Díly vyrobené rychle pro časově náročné projekty často vyžadují vyšší náklady než díly s delšími dodacími lhůtami.
Získejte okamžitou cenovou nabídkuk porovnání cen a dodacích lhůt pro vaše výrobní díly.
Zdroj článku:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Čas odeslání: 14. dubna 2023