I denne artikkelen tar vi en titt på flere av teknologiene og materialene som brukes til å produsere deler for produksjon, deres fordeler, ting du bør vurdere og mer.
Introduksjon
Produksjon av deler for produksjon - også kjent som sluttbruksdeler - refererer til prosessen med å bruke råvarer for å lage en del som er designet og produsert for å brukes i et sluttprodukt, i motsetning til en prototype eller modell.Sjekk ut vår guide tilproduksjon av første prototyperfor å lære mer om dette.
For å sikre at delene dine fungerer i et virkelig miljø – som maskindeler, kjøretøykomponenter, forbrukerprodukter eller andre funksjonelle formål – må produksjonen tilnærmes med dette i tankene.For å lykkes og effektivt produsere deler for produksjon, bør du vurdere materialer, design og produksjonsmetoder for å sikre at du oppfyller de nødvendige funksjons-, sikkerhets- og kvalitetskravene.
Valg av materialer for produksjonsdeler
Vanlige materialer for deler ment for produksjon inkluderer metaller som stål eller aluminium, plast som ABS, polykarbonat og nylon, kompositter som karbonfiber og glassfiber og visse keramiske materialer.
Riktig materiale for sluttbruksdelene dine vil avhenge av de spesifikke kravene til applikasjonen, samt kostnadene og tilgjengeligheten.Her er noen vanlige egenskaper å vurdere når du velger materialer for å produsere deler for produksjon:
❖ Styrke.Materialer bør være sterke nok til å tåle kreftene som en del vil bli utsatt for under bruk.Metaller er gode eksempler på sterke materialer.
❖ Holdbarhet.Materialer skal kunne tåle slitasje over tid uten å forringes eller brytes ned.Kompositter er kjent for både holdbarhet og styrke.
❖ Fleksibilitet.Avhengig av bruken av den endelige delen, kan et materiale måtte være fleksibelt for å imøtekomme bevegelse eller deformasjon.Plast som polykarbonat og nylon er kjent for sin fleksibilitet.
❖ Temperaturmotstand.Dersom delen skal utsettes for høye temperaturer, for eksempel, skal materialet tåle varmen uten å smelte eller deformeres.Stål, ABS og keramikk er eksempler på materialer som har god temperaturbestandighet.
Fremstillingsmetoder for deler til produksjon
Fire typer produksjonsmetoder brukes til å lage deler for produksjon:
❖ Subtraktiv produksjon
❖ Additiv produksjon
❖ Metallforming
❖ Casting
Subtraktiv produksjon
Subtraktiv produksjon – også kjent som tradisjonell produksjon – innebærer å fjerne materiale fra et større stykke materiale til en ønsket form er oppnådd.Subtraktiv produksjon er ofte raskere enn additiv produksjon, noe som gjør den mer egnet for høyvolum batchproduksjon.Det kan imidlertid være dyrere, spesielt når man vurderer verktøy- og installasjonskostnader, og produserer generelt mer avfall.
Vanlige typer subtraktiv produksjon inkluderer:
❖ Datamaskin numerisk kontroll (CNC) fresing.En slagsCNC maskinering, CNC-fresing innebærer å bruke et skjæreverktøy for å fjerne materiale fra en solid blokk for å lage en ferdig del.Den er i stand til å lage deler med høye grader av nøyaktighet og presisjon i materialer som metaller, plast og kompositter.
❖ CNC dreiing.Også en type CNC-maskinering, CNC-dreiing bruker et skjæreverktøy for å fjerne materiale fra et roterende fast stoff.Det brukes vanligvis til å lage objekter som er sylindriske, for eksempel ventiler eller aksler.
❖ Metallproduksjon.Imetallproduksjon, er et flatt metallark kuttet eller formet i henhold til en blåkopi, vanligvis en DXF- eller CAD-fil.
Additiv produksjon
Additiv produksjon – også kjent som 3D-utskrift – refererer til en prosess der materiale legges på toppen av seg selv for å lage en del.Den er i stand til å produsere svært komplekse former som ellers ville vært umulig med tradisjonelle (subtraktive) produksjonsmetoder, genererer mindre avfall og kan være raskere og rimeligere, spesielt når man produserer små partier av komplekse deler.Å lage enkle deler kan imidlertid være tregere enn subtraktiv produksjon, og utvalget av tilgjengelige materialer er generelt mindre.
Vanlige typer additiv produksjon inkluderer:
❖ Stereolitografi (SLA).Også kjent som harpiks 3D-utskrift, bruker SLA UV-lasere som en lyskilde for selektivt å herde en polymerharpiks og lage en ferdig del.
❖ Fused Deposition Modeling (FDM).Også kjent som fused filament fabrication (FFF),FDMbygger deler lag for lag, og avsetter selektivt smeltet materiale i en forhåndsbestemt bane.Den bruker termoplastiske polymerer som kommer i filamenter for å danne de endelige fysiske objektene.
❖ Selektiv lasersintring (SLS).ISLS 3D-utskrift, sinter en laser selektivt partiklene til et polymerpulver, smelter dem sammen og bygger en del, lag for lag.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Som HPs proprietære 3D-utskriftsteknologi,MJFkan konsekvent og raskt levere deler med høy strekkfasthet, fin funksjonsoppløsning og veldefinerte mekaniske egenskaper
Metallforming
Ved metallforming formes metall til en ønsket form ved å påføre kraft gjennom mekaniske eller termiske metoder.Prosessen kan være enten varm eller kald, avhengig av metallet og ønsket form.Deler laget med metallforming har vanligvis god styrke og holdbarhet.Dessuten skapes det vanligvis mindre materialavfall enn ved andre former for produksjon.
Vanlige typer metallforming inkluderer:
❖ Smiing.Metall varmes opp og formes deretter ved å bruke trykkkraft på det.
❖ Ekstrudering.Metall tvinges gjennom en dyse for å skape en ønsket form eller profil.
❖ Tegning.Metall trekkes gjennom en dyse for å skape en ønsket form eller profil.
❖ Bøying.Metall bøyes til ønsket form via en påført kraft.
Casting
Støping er en produksjonsprosess der et flytende materiale, som metall, plast eller keramikk, helles i en form og får stivne til ønsket form.Den brukes til å lage deler som har høye grader av nøyaktighet og repeterbarhet.Støping er også et kostnadseffektivt valg i storsatsproduksjon.
Vanlige typer støping inkluderer:
❖ Sprøytestøping.En produksjonsprosess som brukes til å produsere deler vedinjisere smeltetmateriale – ofte plast – i en form.Materialet blir deretter avkjølt og størknet, og den ferdige delen kastes ut av formen.
❖ Trykkstøping.Ved støping tvinges smeltet metall inn i et formhulrom under høyt trykk.Pressstøping brukes til å produsere komplekse former med høy nøyaktighet og repeterbarhet.
Design for produserbarhet og deler for produksjon
Design for produksjon eller produksjonsevne (DFM) refererer til en ingeniørmetode for å lage en del eller et verktøy med design-først-fokus, som muliggjør et sluttprodukt som er mer effektivt og billigere å produsere.Hubs automatiske DFM-analyse gjør det mulig for ingeniører og designere å lage, iterere, forenkle og optimalisere deler før de lages, noe som gjør hele produksjonsprosessen mer effektiv.Ved å designe deler som er lettere å produsere, kan produksjonstid og kostnader reduseres, og det samme kan risikoen for feil og defekter i sluttdeler.
Tips for bruk av DFM-analyse for å minimere kostnadene ved produksjonen
❖ Minimer komponenter.Vanligvis er det slik at jo færre komponenter en del har, jo lavere er monteringstiden, risikoen eller feilen og den totale kostnaden.
❖ Tilgjengelighet.Deler som kan produseres med tilgjengelige produksjonsmetoder og utstyr – og som har relativt enkle design – er enklere og billigere å produsere.
❖ Materialer og komponenter.Deler som bruker standardmaterialer og komponenter kan bidra til å redusere kostnadene, forenkle forsyningskjedestyringen og sikre at reservedeler er lett tilgjengelige.
❖ Delorientering.Vurder orienteringen til delen under produksjonen.Dette kan bidra til å minimere behovet for støtte eller andre tilleggsfunksjoner som kan øke den totale produksjonstiden og kostnadene.
❖ Unngå underskjæringer.Underskjæringer er funksjoner som forhindrer at en del lett kan fjernes fra en form eller armatur.Å unngå underskjæringer kan bidra til å redusere produksjonstid og kostnader, og forbedre den generelle kvaliteten på en siste del.
Kostnaden for å produsere deler for produksjon
Å finne en balanse mellom kvalitet og kostnad er nøkkelen i produksjon av deler ment for produksjon.Her er flere kostnadsrelaterte faktorer å vurdere:
❖ Materialer.Kostnaden for råvarer som brukes i produksjonsprosessen avhenger av typen materiale som brukes, tilgjengeligheten og den nødvendige mengden.
❖ Verktøy.Inkludert kostnader for maskiner, støpeformer og andre spesialiserte verktøy som brukes i produksjonsprosessen.
❖ Produksjonsvolum.Generelt, jo større volum av deler du produserer, jo lavere blir kostnaden per del.Dette gjelder spesieltsprøytestøping, som gir betydelige stordriftsfordeler for større ordrevolum.
❖ Ledetider.Deler som produseres raskt for tidssensitive prosjekter har ofte høyere kostnader enn de med lengre ledetider.
Få et tilbud umiddelbartfor å sammenligne priser og ledetider for dine produksjonsdeler.
Kilden til artikkelen:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Innleggstid: 14-apr-2023