På kort sigt fremstilling er det svært at nævne en bedre teknologi end CNC-bearbejdning.Det tilbyder en velafrundet blanding af fordele, herunder højt gennemløbspotentiale, nøjagtighed og repeterbarhed, et bredt udvalg af materialer og brugervenlighed.Mens næsten alle værktøjsmaskiner kan styres numerisk, refererer computer numerisk kontrolbearbejdning typisk til flerakset fræsning og drejning.
For at finde ud af mere om, hvordan CNC-bearbejdning bruges til specialbearbejdning, lavvolumenproduktion og prototyper, talte engineering.com med Wayken Rapid Manufacturing, en Shenzhen-baseret kundetilpasset prototypefremstillingstjeneste om materialer, teknologi, anvendelser og drift af CNC-værktøjsmaskiner .
Når det kommer til materialer, hvis det kommer i plade-, plade- eller stanglager, er chancerne for, at du kan bearbejde det.Blandt de hundredvis af metallegeringer og plastpolymerer, der kan bearbejdes, er aluminium og ingeniørplast mest almindelige til prototypebearbejdning.Plastdele, der er designet til at blive støbt i masseproduktion, bearbejdes ofte i prototypefasen for at undgå de høje omkostninger og leveringstid ved fremstilling af forme.
Adgang til en bred vifte af materialer er især vigtig ved prototyper.Fordi forskellige materialer har forskellige omkostninger og forskellige mekaniske og kemiske egenskaber, kan det være at foretrække at skære en prototype i et billigere materiale end det, der er planlagt til det endelige produkt, eller et andet materiale kan hjælpe med at optimere delens styrke, stivhed eller vægt. i forhold til dens design.I nogle tilfælde kan et alternativt materiale til en prototype tillade en specifik efterbehandlingsproces eller gøres mere holdbar end en produktionsdel for at lette testning.
Det modsatte er også muligt, med billige råvarematerialer, der erstatter ingeniørharpikser og højtydende metallegeringer, når prototypen bruges til simple funktionelle anvendelser som fit check eller mockup-konstruktion.
Selvom det er udviklet til metalbearbejdning, kan plast med succes bearbejdes med den korrekte viden og udstyr.Både termoplast og hærdeplast kan bearbejdes og er meget omkostningseffektiv sammenlignet med kortsigtede sprøjtestøbeforme til prototypedele.
Sammenlignet med metaller vil de fleste termoplaster som PE, PP eller PS smelte eller brænde, hvis de bearbejdes med de fremføringer og hastigheder, der er almindelige for metalbearbejdning.Højere skærehastigheder og lavere tilspændingshastigheder er almindelige, og skæreværktøjsparametre som spånvinkel er kritiske.Kontrol af varme i snittet er afgørende, men i modsætning til metaller sprøjtes kølevæske typisk ikke ind i snittet til afkøling.Trykluft kan bruges til at rense spåner.
Termoplast, især ufyldte råvarekvaliteter, deformeres elastisk, når der påføres skærekraft, hvilket gør det vanskeligt at opnå høj nøjagtighed og opretholde tætte tolerancer, især for fine funktioner og detaljer.Automotive belysning og linser er særligt vanskelige.
Med mere end 20 års erfaring med CNC-plastbearbejdning er Wayken specialiseret i optiske prototyper såsom billinser, lysledere og reflektorer.Ved bearbejdning af klar plast såsom polycarbonat og akryl kan opnåelse af en høj overfladefinish under bearbejdning reducere eller eliminere forarbejdningsoperationer såsom slibning og polering.Mikrofinbearbejdning ved hjælp af enkeltpunkts diamantbearbejdning (SPDM) kan give en nøjagtighed på mindre end 200 nm og forbedre overfladeruheden på mindre end 10 nm.
Mens hårdmetalskæreværktøjer almindeligvis bruges til hårdere materialer som stål, kan det være svært at finde den rigtige værktøjsgeometri til skæring af aluminium i hårdmetalværktøjer.Af denne grund bruges højhastighedsstål (HSS) skæreværktøjer ofte.
CNC aluminium bearbejdning er et af de mest typiske materialevalg.Sammenlignet med plast skæres aluminium ved høje tilspændinger og hastigheder og kan skæres tørt eller med kølevæske.Det er vigtigt at bemærke aluminiumskvaliteten, når du sætter den op for at skære den.For eksempel er 6000 kvaliteter meget almindelige og indeholder magnesium og silicium.Disse legeringer giver overlegen bearbejdelighed sammenlignet med 7000 kvaliteter, for eksempel, som indeholder zink som en primær legeringsingrediens og har højere styrke og sejhed.
Det er også vigtigt at bemærke temperamentbetegnelsen for et aluminiumsmateriale.Disse betegnelser angiver f.eks. den termiske behandling eller strækhærdning, som materialet har gennemgået og kan påvirke ydeevnen under bearbejdning og ved slutbrug.
Fem-akset CNC-bearbejdning er dyrere komplekst end tre-akset maskiner, men de vinder udbredelse i fremstillingsindustrien på grund af flere teknologiske fordele.For eksempel kan skæring af en del med funktioner på begge sider være meget hurtigere med en 5-akset maskine, da delen kan fastgøres på en sådan måde, at spindlen kan nå begge sider i samme operation, hvorimod med en 3-akset maskine , ville delen kræve to eller flere opsætninger.5-aksede maskiner kan også producere komplekse geometrier og fin overfladefinish til præcisionsbearbejdning, fordi værktøjets vinkel kan tilpasses til delens form.
Udover møller, drejebænke og drejecentre kan EDM-maskiner og andre værktøjer CNC-styres.For eksempel er CNC-fræse+drejecentre almindelige, samt wire og synke EDM.For en produktionsserviceudbyder kan fleksibel værktøjsmaskinekonfiguration og bearbejdningspraksis øge effektiviteten og reducere bearbejdningsomkostningerne.Fleksibilitet er en af de vigtigste fordele ved et 5-akset bearbejdningscenter, og kombineret med maskinernes høje indkøbspris er en butik stærkt incitamenteret til at holde den kørende 24/7, hvis det er muligt.
Præcisionsbearbejdning refererer til bearbejdningsoperationer, der leverer tolerancer inden for ±0,05 mm, hvilket er almindeligt anvendeligt inden for fremstilling af dele til biler, medicinsk udstyr og luftfart.
Den typiske anvendelse af Micro-Fine Machining er Single Point Diamond Machining (SPDM eller SPDT).Den største fordel ved diamantbearbejdning er til specialbearbejdede dele med strenge bearbejdningskrav: formnøjagtighed mindre end 200 nm samt forbedre overfladeruhed mindre end 10 nm.Ved fremstilling af optiske prototyper såsom klar plast eller reflekterende metaldele er overfladefinish i forme en vigtig overvejelse.Diamantbearbejdning er en måde at producere en højpræcisions overflade med høj finish under bearbejdning, især for PMMA, PC og aluminiumslegeringer.Leverandører, der specialiserer sig i bearbejdning af optiske komponenter fra plast, er højt specialiserede, men tilbyder en service, der dramatisk kan reducere omkostningerne sammenlignet med kortvarige eller prototypeforme.
Selvfølgelig er CNC-bearbejdning meget udbredt i alle fremstillingsindustrier til produktion af metal- og plastikdele og -værktøjer.Men i masseproduktion er andre processer såsom støbning, støbning eller stanseteknikker ofte hurtigere og billigere end bearbejdning, efter at de indledende omkostninger til forme og værktøj er amortiseret over et stort antal dele.
CNC-bearbejdning er en foretrukken proces til fremstilling af prototyper i metaller og plast på grund af dens hurtige drejetid sammenlignet med en proces som 3D-printning, støbning, støbning eller fremstillingsteknikker, som kræver forme, matricer og andre ekstra trin.
Denne 'tryk-knap' smidighed ved at omdanne en digital CAD-fil til en del bliver ofte udråbt af 3D-printer-tilhængere som en vigtig fordel ved 3D-print.Men i mange tilfælde er CNC også at foretrække frem for 3D-print.
Det kan tage flere timer at færdiggøre hvert byggevolumen af 3D-printede dele, mens CNC-bearbejdning tager minutter.
3D-print bygger dele i lag, hvilket kan resultere i anisotrop styrke i delen sammenlignet med en bearbejdet del lavet af et enkelt stykke materiale.
Et snævrere udvalg af materialer til rådighed til 3D-print kan begrænse funktionaliteten af en printet prototype, mens en bearbejdet prototype kan laves af det samme materiale som den sidste del.CNC-bearbejdede prototyper kan bruges til slutbrugsdesignmaterialer for at opfylde funktionel verifikation og ingeniørverifikation af prototyper.
3D-printede funktioner såsom boringer, tapede huller, sammenkoblingsflader og overfladefinish kræver efterbehandling, typisk via bearbejdning.
Mens 3D-print giver fordele som en produktionsteknologi, giver nutidens CNC-værktøjsmaskiner mange af de samme fordele uden visse ulemper.
Hurtig vending CNC-maskiner kan bruges kontinuerligt, 24 timer i døgnet.Dette gør CNC-bearbejdning økonomisk til korte serier af produktionsdele, der kræver en bred vifte af operationer.
For at finde ud af mere om CNC-bearbejdning til prototyper og kortvarig produktion, kontakt venligst Wayken eller anmod om et tilbud via deres hjemmeside.
Copyright © 2019 engineering.com, Inc. Alle rettigheder forbeholdes.Registrering på eller brug af dette websted udgør accept af vores privatlivspolitik.
Indlægstid: 30. november 2019