Käesolevas artiklis vaatleme mitmeid tootmiseks vajalike osade tootmiseks kasutatavaid tehnoloogiaid ja materjale, nende eeliseid, asju, mida tuleks arvesse võtta, ja palju muud.
Sissejuhatus
Tootmiseks mõeldud osade valmistamine – tuntud ka kui lõppkasutusosad – viitab protsessile, mille käigus kasutatakse toorainet, et luua osa, mis on projekteeritud ja valmistatud lõpptootes kasutamiseks, mitte prototüübile või mudelile.Vaadake meie juhenditesialgsete prototüüpide valmistamineselle kohta lisateabe saamiseks.
Et tagada oma osade toimimine reaalses keskkonnas – masinaosade, sõidukikomponentidena, tarbekaupadena või mõnel muul funktsionaalsel eesmärgil – tuleb tootmist käsitleda seda silmas pidades.Tootmiseks mõeldud osade edukaks ja tõhusaks tootmiseks peaksite kaaluma materjale, disaini ja tootmismeetodeid, et tagada vajalike funktsionaalsete, ohutus- ja kvaliteedinõuete täitmine.
Tootmisosade materjalide valimine
Tootmiseks mõeldud osade tavalised materjalid on metallid, nagu teras või alumiinium, plastid (nt ABS), polükarbonaat ja nailon, komposiidid (nt süsinikkiud ja klaaskiud) ning teatud keraamika.
Teie lõppkasutusosade jaoks sobiv materjal sõltub rakenduse erinõuetest, samuti selle maksumusest ja saadavusest.Siin on mõned tavalised omadused, mida tuleb arvestada materjalide valimisel, millest tootmiseks osasid valmistada:
❖ Tugevus.Materjalid peavad olema piisavalt tugevad, et taluda jõudu, millega osa kasutamise ajal kokku puutub.Metallid on head näited tugevatest materjalidest.
❖ Vastupidavus.Materjalid peaksid vastu pidama aja jooksul kulumisele, ilma et need laguneksid või laguneksid.Komposiidid on tuntud nii vastupidavuse kui ka tugevuse poolest.
❖ Paindlikkus.Sõltuvalt viimase osa rakendusest võib materjal olla paindlik, et kohandada liikumist või deformatsiooni.Plastid nagu polükarbonaat ja nailon on tuntud oma paindlikkuse poolest.
❖ Temperatuuritaluvus.Kui detail puutub kokku näiteks kõrgete temperatuuridega, peaks materjal taluma kuumust ilma sulamise või deformeerumiseta.Teras, ABS ja keraamika on näited materjalidest, millel on hea temperatuuritaluvus.
Tootmiseks mõeldud osade tootmismeetodid
Tootmiseks mõeldud osade loomiseks kasutatakse nelja tüüpi tootmismeetodeid:
❖ Subtraktiivne tootmine
❖ Lisandite tootmine
❖ Metalli vormimine
❖ Valamine
Subtraktiivne tootmine
Subtraktiivne tootmine – tuntud ka kui traditsiooniline tootmine – hõlmab materjali eemaldamist suuremast materjalist, kuni saavutatakse soovitud kuju.Subtraktiivne tootmine on sageli kiirem kui liittootmine, mistõttu on see sobivam suuremahuliseks partiitootmiseks.See võib aga olla kallim, eriti kui arvestada tööriistade ja seadistamise kulusid, ning üldiselt tekib rohkem jäätmeid.
Levinud lahutava tootmise tüübid on järgmised:
❖ Arvuti arvjuhtimisega (CNC) freesimine.TüüpCNC töötlemine, CNC freesimine hõlmab lõikeriista kasutamist tahke ploki küljest materjali eemaldamiseks, et luua valmis detail.See on võimeline looma suure täpsusega osi sellistest materjalidest nagu metallid, plastid ja komposiidid.
❖ CNC treimine.Ka CNC-töötlemise tüüp, CNC-treimine kasutab pöörlevast tahkest ainest materjali eemaldamiseks lõiketööriista.Tavaliselt kasutatakse seda silindriliste objektide (nt ventiilid või võllid) loomiseks.
❖ Lehtmetalli valmistamine.sisselehtmetalli valmistamine, lõigatakse või vormitakse tasane metallleht vastavalt kavandile, tavaliselt DXF- või CAD-failile.
Lisandite tootmine
Lisatootmine – tuntud ka kui 3D-printimine – viitab protsessile, mille käigus lisatakse detaili loomiseks materjali enda peale.See suudab toota väga keerulisi kujundeid, mis traditsiooniliste (lahutavate) tootmismeetoditega muidu võimatud oleksid, tekitab vähem jäätmeid ning võib olla kiirem ja odavam, eriti keerukate osade väikeste partiide tootmisel.Lihtsate osade loomine võib aga olla aeglasem kui lahutav tootmine ja saadaolevate materjalide valik on üldiselt väiksem.
Lisandite tootmise levinumad tüübid on järgmised:
❖ Stereolitograafia (SLA).SLA, mida tuntakse ka kui vaigu 3D-printimist, kasutab UV-lasereid valgusallikana polümeervaigu valikuliseks kõvendamiseks ja viimistletud osa loomiseks.
❖ Fused Deposition Modeling (FDM).Tuntud ka kui sulatatud hõõgniidi valmistamine (FFF),FDMehitab osi kiht kihi haaval, sadestades selektiivselt sulanud materjali etteantud teekonnal.See kasutab lõplike füüsiliste objektide moodustamiseks termoplastilisi polümeere, mis tulevad filamentidena.
❖ Selektiivne laserpaagutamine (SLS).sisseSLS 3D printimine, paagutab laser selektiivselt polümeeripulbri osakesed, sulatades need kokku ja ehitades osa kiht kihi haaval.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).HP patenteeritud 3D-printimise tehnoloogianaMJFsuudab järjepidevalt ja kiiresti tarnida suure tõmbetugevuse, peene eraldusvõimega ja täpselt määratletud mehaaniliste omadustega osi
Metalli vormimine
Metalli vormimisel vormitakse metall soovitud vormi, rakendades jõudu mehaaniliste või termiliste meetodite abil.Protsess võib olla kas kuum või külm, olenevalt metallist ja soovitud kujust.Metallist vormitud osadel on tavaliselt hea tugevus ja vastupidavus.Samuti tekib tavaliselt vähem materjalijäätmeid kui muude tootmisviiside puhul.
Levinud metallivormimise tüübid on järgmised:
❖ Sepistamine.Metalli kuumutatakse, seejärel vormitakse sellele survejõudu rakendades.
❖ Ekstrusioon.Soovitud kuju või profiili loomiseks surutakse metall läbi stantsi.
❖ Joonistamine.Metall tõmmatakse läbi matriitsi, et luua soovitud kuju või profiil.
❖ Painutamine.Metall painutatakse rakendatud jõu abil soovitud kuju.
Valamine
Valamine on tootmisprotsess, mille käigus vedel materjal, nagu metall, plast või keraamika, valatakse vormi ja lastakse tahkuda soovitud kuju.Seda kasutatakse suure täpsuse ja korratavusega osade loomiseks.Valamine on kulutõhus valik ka suurte partiide tootmisel.
Levinud valamise tüübid on järgmised:
❖ Survevalu.Tootmisprotsess, mida kasutatakse osade valmistamisekssula süstiminematerjalist – sageli plastikust – vormi.Seejärel materjal jahutatakse ja tahkutakse ning valmis osa visatakse vormist välja.
❖ Survevalu.Survevalu korral surutakse sulametall kõrge rõhu all vormiõõnde.Survevalu kasutatakse suure täpsuse ja korratavusega keeruliste kujundite tootmiseks.
Valmistatavus ja osad tootmiseks
Tootmis- või valmistamiskõlblik disain (DFM) viitab insenerimeetodile, mille abil luuakse detail või tööriist, mille fookus on disainile suunatud, võimaldades tõhusama ja odavama lõpptoote toota.Hubsi automaatne DFM-analüüs võimaldab inseneridel ja disaineritel osi enne nende valmistamist luua, itereerida, lihtsustada ja optimeerida, muutes kogu tootmisprotsessi tõhusamaks.Lihtsamini valmistatavate osade projekteerimisega saab vähendada tootmisaega ja -kulusid ning lõpposade vigade ja defektide ohtu.
Näpunäiteid DFM-analüüsi kasutamiseks tootmiskulude minimeerimiseks
❖ Vähendage komponente.Tavaliselt, mida vähem komponente on osal, seda väiksem on kokkupaneku aeg, risk või viga ja üldkulud.
❖ Kättesaadavus.Osasid, mida saab valmistada olemasolevate tootmismeetodite ja -seadmetega ning millel on suhteliselt lihtne disain, on lihtsam ja odavam toota.
❖ Materjalid ja komponendid.Standardseid materjale ja komponente kasutavad osad võivad aidata vähendada kulusid, lihtsustada tarneahela juhtimist ja tagada, et varuosad on kergesti kättesaadavad.
❖ Osade orientatsioon.Võtke tootmise ajal arvesse detaili orientatsiooni.See võib aidata minimeerida vajadust tugede või muude lisafunktsioonide järele, mis võivad suurendada üldist tootmisaega ja -kulusid.
❖ Vältige allalõiget.Aluslõiked on funktsioonid, mis takistavad osa hõlpsat eemaldamist vormist või kinnitusest.Allahindluste vältimine võib aidata vähendada tootmisaega ja -kulusid ning parandada lõpposa üldist kvaliteeti.
Tootmiseks vajalike osade valmistamise maksumus
Kvaliteedi ja kulude vahelise tasakaalu leidmine on tootmiseks mõeldud osade valmistamisel võtmetähtsusega.Siin on mitmeid kuludega seotud tegureid, mida tuleks arvesse võtta:
❖ Materjalid.Tootmisprotsessis kasutatavate toorainete maksumus sõltub kasutatava materjali tüübist, selle saadavusest ja vajalikust kogusest.
❖ Tööriistad.Sealhulgas tootmisprotsessis kasutatavate masinate, vormide ja muude spetsiaalsete tööriistade maksumus.
❖ Tootmismaht.Üldiselt, mida suurem on teie toodetud osade maht, seda madalam on osa maksumus.See kehtib eritisurvevalu, mis pakub suuremate tellimuste puhul märkimisväärset mastaabisäästu.
❖ Tarneajad.Ajatundlike projektide jaoks kiiresti toodetud osad on sageli kallimad kui need, mille teostusaeg on pikem.
Hankige kohe hinnapakkumineet võrrelda oma tootmisosade hindu ja tarneaegu.
Artikli allikas:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Postitusaeg: 14. aprill 2023