Opticabedrijven moeten hybride productie gebruiken

Het is geen geheim dat optica in het centrum van New York een groot probleem is. De rijke geschiedenis van het gebied als leider in de optica- en fotonica-industrie betekent dat we het voorrecht hebben om met veel van die bedrijven samen te werken.

Door de jaren heen heb ik talloze 3D-modellen van deze bedrijven geanalyseerd. Ik ben altijd onder de indruk van het niveau van complexiteit en precisie dat nodig is om interne optische componenten te vervaardigen.

Complexiteit is de sleutel

Wanneer mensen aan optica denken, denken ze meestal aan heldere lenzen in verschillende vormen en maten. De meer uitdagende onderdelen voor optiekbedrijven om te vervaardigen zijn echter vaak complexe metalen componenten die worden gebruikt om de lenzen in precieze posities te houden.

Hun complexiteit en hoge precisie maken ze erg duur om te bewerken. Dit wordt meestal bereikt via 5-assige CNC-bewerking of EDM (elektrische ontladingsbewerking). Beide operaties zijn meestal erg duur in termen van operationele kosten per uur.

In het geval van EDM is de meest voorkomende klacht die ik hoor van ingenieurs hoe pijnlijk traag het proces is. Het is tegenwoordig echter de enige manier om ongelooflijke precisie en oppervlakteafwerking te bereiken.

Voor de dagelijkse productie worden deze uitdagingen getolereerd. Waar ze uitzonderlijk pijnlijk worden, is tijdens onderzoek en ontwikkeling. Nieuwe metalen componenten worden een bottleneck voor het prototypingproces vanwege de tijd die nodig is om intern te worden bewerkt. Projecten lopen vertraging op – of erger – de onderdelen worden uitbesteed. Wanneer onderdelen worden uitbesteed, rekent een winkel doorgaans 5-10x de grondstofkosten.

Hybride productie is niet alleen voor optica

Een oplossing voor deze problemen is een strategie die hybride productie wordt genoemd. Dit concept is gloednieuw voor veel ingenieurs die gewend zijn aan alleen traditionele bewerkingsstrategieën.

Eerst wordt een bijna netvormig onderdeel 3D geprint met behulp van een metalen 3D-printer. Vervolgens zal een secundaire bewerking, zoals 5-assige bewerking of EDM, alle kritische kenmerken tot hun juiste afmetingen aanpassen.

Het hele doel van deze strategie is om de tijdsvraag op de 5-assige frees en EDM-machine te verminderen. Uit de vele gesprekken die we hebben gehad met optiekbedrijven, wordt de tijd op die machines gekoesterd.

Als een prototype-onderdeel wordt gemaakt, steelt dit doorgaans tijd van productieactiviteiten. Het komt zelden voor dat een bedrijf een extra EDM of 5-assige CNC heeft liggen die speciaal is bedoeld voor prototypingwerk.

2 GROTE voordelen van het verkorten van de machinetijd

Er zijn twee redenen om te besparen op dure machinetijd:een groot voordeel.

1. Snellere doorlooptijd van prototypes
   De meeste bedrijven waarmee we werken, hebben een doorlooptijd van 2-10 weken om prototypeonderdelen intern te krijgen. Door de complexiteit van zoveel componenten die in de optica worden gebruikt, is de doorlooptijd vaak nog langer.
   
2. Toegewijde productie
   Misschien bent u een van de weinige bedrijven die de productie niet hoeft te onderbreken om prototypecomponenten te maken. Zo ja, gefeliciteerd! Zo niet, dan kost elk uur dat wordt besteed aan het maken van een prototype op een 5-assige machine het bedrijf geld en komen de leveringstermijnen in gevaar. De bewerkingstijd over vijf assen wordt doorgaans geschat op $ 150- $ 500/uur.

Voor alle duidelijkheid (opticagrap?), een hybride productiestrategie voor het maken van prototypes zal voor veel industrieën niet zinvol zijn. Het KAN echter werken voor industrieën zoals optica en medische apparaten. Dit komt omdat ze vaak relatief kleine en zeer complexe metalen onderdelen nodig hebben. Het vereiste complexiteitsniveau is de sleutel om deze strategie levensvatbaar te maken.

Belangrijkste afhaalrestaurants

Hybride productie die gebruikmaakt van 3D-printen en traditionele bewerking kan prototypingprocessen versnellen. Optiekbedrijven zijn ideaal gepositioneerd om te profiteren van deze strategie vanwege de complexiteit van de onderdelen die ze moeten produceren.

Als je meer wilt weten over hoe 3D-printen met metaal kan helpen bij het maken van complexe metalen componenten, bekijk dan deze casestudy van Alpha Precision Group.

Maakt uw bedrijf kleine of complexe metalen onderdelen? Lees hoe Alpha Precision Group 3D-printen van metaal heeft geïntegreerd om 83% te besparen ten opzichte van hun standaard productiekosten.