Výhody rychlého CNC nátisku prototypu

Když výrobci požadují rychlé dodání, doufají, že dodají dodávku, která splňuje specifikace výrobního návrhu, během jednoho nebo dvou dnů. Prototypy mají kompletní funkce, tvary a povrchové úpravy, takže zákazníci mohou experimentovat s návrhy, vylepšovat funkce, kontrolovat povrchové úpravy a hodnotit různé materiály.

Výrobní množství se může skládat od jedné do tisíců jednotek, takže výběr výrobní metody, která dokáže zajistit množství a kvalitu, kterou hledáte, je zásadní. Obrábění pomocí počítačového numerického řízení (CNC) kombinuje přesnost, přesnost, opakovatelnost a škálovatelnost potřebnou k výrobě vysoce kvalitních prototypů. Splní vaše přísné požadavky na toleranci a dosáhne různých povrchových úprav. Samozřejmě existují i ​​nedostatky. Výhody a nevýhody CNC obrábění jsou podrobně popsány níže, abyste zvážili vaše potřeby rychlého prototypování.


Výhody a nevýhody CNC obrábění rychlé nátisky prototypů

Ať už váš produkt vyžaduje frézování, závitování, broušení nebo vrtání, CNC obrábění může vašemu produktu poskytnout řadu výhod.

1. Výhody

1) Přesnost a tolerance
Při výrobě dílů chcete, aby konečná velikost co nejvíce odpovídala velikosti zadané v souboru CAD. Přesnost je vytvářena ve výrobě díky konzistenci a opakovatelnosti strojního procesu. CNC obrábění poskytuje vysokou přesnost důsledným reprodukováním správných měření všech hodnot obráběného dílu.

Přesnost také definuje tolerance – přípustnou odchylku měřicího systému od známých nebo standardních hodnot. Tolerance se objevují ve formě kladných a záporných (+/-) faktorů, které určují míru odchylky od známé hodnoty. Specifikace tolerancí umožňuje flexibilitu ve výrobních metodách a v konečném důsledku šetří čas a peníze při výrobě dílů. Během provozu poskytuje snímač v CNC obráběcím stroji zpětnovazební data pro každou osu, aby bylo zajištěno, že se naměřená hodnota obrábění blíží zadané hodnotě.

CNC obrábění poskytuje užší tolerance než jiné metody výroby prototypů. Stereolitografie a průmyslový 3D tisk FDM produkují tolerance +/-0,3 mm a +/-0,5 mm, v daném pořadí. V závislosti na typu kovu a konstrukci součásti může CNC frézování a soustružení vytvářet tolerance mezi +/-0,025 mm a +/-0,125 mm.


2) Opakovatelnost
CNC obráběcí stroje mají výhodu opakování přesných a přesných pohybů nástroje po celou dobu výroby, protože programovací kód řídí všechny funkce. Opakovatelnost nastává, když se stroj pohybuje k cílovému bodu vícekrát s nejmenším rozdílem vzdálenosti.

Jako u každé obráběcí technologie závisí měření opakovatelnosti také na dalších faktorech, jako je opotřebení nástroje, životnost CNC obráběcího stroje, materiál obrobku a nastavení stroje. Ke sledování těchto informací lze použít pokročilý software s minimálními zásahy mechanika.

3) Materiál
Ve srovnání s omezeným rozsahem materiálů používaných pro 3D tisk poskytuje CNC obrábění výhodu použití různých materiálů, včetně různých slitin hliníku a nerezové oceli, plastů, mědi, mosazi, bronzu a dalších. CNC obrábění také poskytuje použití certifikovatelných materiálů, které splňují různé potřeby, jako je tvrdost, pevnost v tahu, trvanlivost a odolnost proti opotřebení.

Pevnost v tahu představuje schopnost materiálu odolávat lomu při tahu, zatímco pevnost v tahu představuje schopnost absorbovat napětí. Odolnost proti opotřebení se týká schopnosti materiálu odolávat tření nebo samomazání.

V závislosti na aplikaci mohou prototypy rychlé konverze vyžadovat lehké materiály, aby byla hmotnost prototypu zachována v rámci konstrukčních norem, nebo těžké materiály, které vydrží vysoké namáhání. Jiné vyžadují, aby se materiál při pracovní teplotě neroztavil, nezkroutil, nebobtnal nebo neznehodnotil.

4) Dokončete
V některých případech uvedete konkrétní povrchovou úpravu prototypu. Alternativně můžete zadat parametry, které ovlivňují texturu povrchu, jako je průměrná drsnost nebo vertikální vzdálenost od vrcholu nepravidelného vrcholu ke spodní části údolí.

CNC obrábění je lepší než jiné výrobní metody, protože inženýři si mohou vybrat z řady vlastních povrchových úprav, které splňují požadavky na design. Například rotující hřídele mohou vyžadovat jemné textury povrchu, zatímco nosné povrchy mohou používat drsné nebo"frézované" povrchy, což může snížit náklady a dobu obratu.

5) Škálovatelnost
CNC obrábění je v měřítku efektivnější než jiné metody prototypování (jako je 3D tisk). Dokáže zpracovávat jednotné díly opakovaně a přesně, čímž plynule zvyšuje výkon.

V některých případech je rychlá výroba velkého množství prototypových dílů omezena na obrábění. Pokud například potřebujete 10 000 přesných dílů vyrobených z nerezové oceli, CNC obrábění je nejlepší, ne-li jediná možnost.

CNC obrábění může replikovat expresní prototypy s vyšší přesností a tolerancemi (a přizpůsobenými povrchovými úpravami) téměř v jakémkoli typu materiálu. V konečném důsledku vám umožňuje rychleji uvést na trh potenciálně hodnotnější produkty.