High-speed frezen: De moderne oplossing voor precisie gegraveerde naamplaten

Zelfs zo recent als een decennium geleden, was er discussie over het beste proces voor gegraveerde naamplaatproductie – met de belangrijkste concurrenten de Pantograaf, Stempelmachines en Freesmachines. Sinds die tijd is het argument voor de pantograaf all except de weg van de dinosaurussen gegaan. Dat is omdat pantograaf een handmatige machine is die extreem vakbekwame ambachtslieden vereist, dus het proces niet geautomatiseerd kan worden en het moeilijk is geworden gekwalificeerde operators te vinden. Beide factoren verhogen de kosten. Stempelmachines, aan de andere kant, blijven een levensvatbare methode voor gegraveerde naamplaatproductie. Vooral waar erg grote productieruns vereist zijn, hebben stempelmachines duidelijke voordelen. Specifiek, voor runs van zeg 20.000 naamplaten, het feit dat deze machines een paar onderdelen per seconde kunnen produceren maakt ze een logische keuze. Voor lagere runs, echter, verminderen de kosten van het draaien van stempelmachines de aantrekkingskracht. Veel van de kosten zijn geassocieerd met de stempels die vereist zijn voor het proces welke variëren van $2.000 tot $5.000 elk. Combineer die kosten met de kwaliteit van een gestempelde naamplaat en het stempelproces wordt onaantrekkelijk. Dit is omdat de stempelmachine materiaal van het werkstuk verwijdert door de stempel naar beneden door het materiaal te duwen als een koekiempje. De kracht gecreëerd op de locatie van de snede buigt en schaart het substraat. Met buigbare materialen als metaal kan dit buigen aan de rand betekenen en met andere meer bros substraat, kunnen gescheurde randen het resultaat zijn. Ten slotte, stempelmachines zijn beperkt in functionaliteit tot alleen stempelen of het uitschrijven van het deel. Dus als het eindproduct een ingesenkt gat, tappen of graveren vereist (misschien voor serienummers), zou dit een ander stuk apparatuur en een secundaire operatie vereisen – beide met extra kosten voor de fabrikant.

Dus, voor lagere volume naamplaatgravering, heersen freesmachines — en specifiek high-speed freesmachines — supreem. De rest van deze blogpost zal zich richten op high-speed freesmachinekenmerken die het competitieve voordeel bieden in gegraveerde naamplaatproductie.

High-Speed Spindel

De meeste ID-product- en naamplaatgravering wordt gedaan met kleine graveerbits en frezen. Deze kleine tools moeten op hoge snelheden draaien. High-speed freesmachines met high-frequentie spindels van 40.000 tot 60.000 RPM evacueren effectief spannen uit het snijkanaal tijdens frezen en graveren. Dit resulteert in gladde oppervlakken en gratvrije randen. Het elimineert ook de noodzaak voor een secundaire ontgratoperatie, evenals de daarmee geassocieerde kosten.

Tasten

Tasten of Oppervlaktescannen (Mapping) bespaart tijd tijdens taakopstelling en garandeert nauwkeurigheid en herhaalbaarheid. Tasten beschikbaar als een geïntegreerd onderdeel op sommige freesmachines kunnen oneffen werkstuktopografie herkennen en dynamisch compenseren. Ze doen dit door metingen te nemen langs het oppervlak van een ruwstuk en die gegevens in de bewerkingscontroller te voeden. De controller past automatisch oneffen oppervlakken of werkstukpositie aan. Door dit proces worden taakopstellingstijden verminderd en stuk/onderdeelafkeuring geminimaliseerd.

Olievrije koelvloeistof

Terwijl Tasten waardevolle tijd aan de voorkant van gegraveerde naamplaatproductie kan besparen (tijdens opstelling), kan olievrije koelvloeistof tijd aan de achterkant besparen. Dat is omdat in tegenstelling tot olie die residu op de voltooide naamplaat achterlaat, bepaalde olievrije koelvloeistoffen simpelweg verdampen. Dus, de secundaire ontvettingsoperatie kan geëlimineerd worden – waardoor de arbeidskosten, de kosten van verbruiksgoederen voor reiniging, en het meest belangrijk de totale gegraveerde naamplaatproductietijd minimaliseren.

Geïntegreerde vacuümtafelwerkhouden

Werkhouden voor gegraveerde naamplaattoepassingen, zoals productieruns van Metalphoto, kan problematisch zijn. Dunne substraten zijn moeilijk te houden. Dit is met name waar als de fabrikant een conventionele CNC gebruikt om kleine onderdelen met beperkte oppervlakte te graveren of te snijden, omdat de kracht van de spindel het deel letterlijk "weg kan vlieten" over de machinebed zodra het volledig uitgezaagd is. Veel fabrikanten grijpen eigenlijk tot spraylijm als methode van werkhouden. Niet alleen is dit rommelig, het kan ook leiden tot buigen wanneer het afgeronde deel van de machinebed verwijderd wordt. Plus, het resulteert in een tijdrovende en kostbare secundaire toepassing om de lijm van de voltooide onderdelen te verwijderen.

Echter, sommige high-speed freesmachines kunnen uitgerust worden met geïntegreerde vacuümtafelwerkhouden. Bijvoorbeeld, met DATRON's vacuümtafel, dunne voorraad, die eens moeilijk te bevestigen was, kan nu in slechts seconden bevestigd worden. Plastic folies zo dun als 0,001", tot 0,250" dikke aluminiumplaten kunnen snel bevestigd worden en op hun plaats gehouden zelfs wanneer de onderdelen "koekje-uitgesneden" volledig door het materiaal. Een vacuümpomp levert vacuümkracht voor het systeem om te werken. Een vacuümtafel heeft doorstroom-geoptimaliseerde vacuümpoorten, met ingevijde vacuümkamers, om superieure vacuümverdeling te bieden. Een goedkoop gas-doorlatend substraat fungeert als offermem-vacuüm-diffusor, waardoor het gereedschap door het werkstuk kan frezen, zonder in de tafel te snijden.

Automatische gereedschapsbeheer

ID-product- en gegraveerde naamplaatfabrikanten die verschillende CNC-machines overwegen voor frezen en graveren, moeten hun huidige processen overwegen en wat hun ideale proces zou zijn. Met andere woorden, ze draaien momenteel misschien slechts één of twee shifts, maar in een perfecte wereld, zou een onbegeleide nachtshift het geheim kunnen zijn tot verhoogde winstgevendheid. Zelfs als een "lights-out" shift niet in de kaart zit, een dagshift waar de CNC-machine onbegeleid kan draaien stelt de operator in staat om zich te richten op andere zaken – waardoor de fabrikant meer productiviteit uit een enkele werknemer haalt.

Dus, een CNC kiezen met het juiste soort gereedschapsbeheer is cruciaal. Het vereiste Automatische Gereedschapsbeheersysteem bestaat uit drie afzonderlijke componenten die synergistisch samenwerken — de gereedschapschecker, de gereedschapswisselaar, en de software. De gereedschapschecker is een mechanische sensor die gereedschapslengte meet en gebroken gereedschap detecteert. De gereedschapswisselaar is een rek of bak die ruimte heeft voor reservegereedschappen en sockets waar de machine gebroken gereedschappen neerlegt voordat het een vervanging oppikt. Operators kunnen de rek voorraden met reservegereedschappen, zodat ze een gereed aanbod hebben als gereedschappen breken tijdens "lights-out" operatie. De software is een macro-programma dat ingesteld kan worden om een gereedschapscheck uit te voeren na het uitvoeren van een aantal regels code. Bijvoorbeeld, een tool check macro kan een check initieren na elke 500 regels code door een "if/then" statement te gebruiken zoals, "Meet dit gereedschap; als de lengte korter is dan de parameter (opgegeven in de software's gereedschapsdatabase), dan wissel het gereedschap."

Het afronden

ID-product- en gegraveerde naamplaatfabrikanten die gespecialiseerd zijn in lage productieruns kunnen efficiëntie, flexibiliteit en een algehele kostenreductie behalen door high-speed freesmachines te gebruiken. Aangezien de meeste van deze fabrikanten kleine gereedschappen gebruiken, is het imperatief dat ze een CNC-machine selecteren die specifiek ontworpen is voor gebruik met kleine gereedschappen. High-speed spindels zijn het beste geschikt voor kleine gereedschappen en produceren gratvrije onderdelen met superieure oppervlakte- en randaanwerkingen. De lage kracht van deze spindels maximaliseert de gereedschapslevensduur en maakt innovatieve werkhouden mogelijk zoals geïntegreerde vacuümtafels die de opstellingstijd verminderen. Tasten maakt de opstelling ook efficiënter en garandeert nauwkeurigheid en herhaalbaarheid. Automatisch Gereedschapsbeheer biedt een kostenreductie door onbegeleide of lights-out productie mogelijk te maken. High-speed freesmachines die al deze features leveren, bieden fabrikanten van ID-producten en gegraveerde naamplaten een echte competitieve en kostenverlagende voordelen.