Het belang van snelle bewerking in de productie

Bedrijven die plastic of metalen onderdelen ontwerpen en produceren, hebben op een bepaald moment tijdens de productontwikkeling vaak snelle bewerkingsdiensten nodig.

Dit artikel gaat in op de ins en outs van het productieproces en waarom het zo belangrijk is.

Wat is snel verspanen?

Snel verspanen is het verspanen van onderdelen en prototypes met een expliciete focus op het verminderen van de tijd die nodig is om de onderdelen te maken. Het gaat meestal om CNC-bewerkingen (inclusief frezen, draaien, enz.), maar kan ook handmatige bewerking voor eenvoudige onderdelen omvatten.

De bewerking kan op verschillende manieren worden versneld. Afhankelijk van de eisen van de klant kan bij snelle bewerking meer gebruik worden gemaakt van machines met hoog koppel en voorbewerkingstechnieken om de materiaalverwijdering te versnellen. Het kan ook gaan om gemakkelijk te bewerken materialen zoals aluminiumlegeringen in plaats van materialen die meer tijd nodig hebben om te bewerken.

Hoewel ze elkaar niet uitsluiten, kan snelle bewerking worden gezien als een tegenhanger van precisiebewerking, waarbij nauwkeurigheid en detail belangrijker zijn dan snelheid.

Voor- en nadelen

Snelle bewerking is een essentieel hulpmiddel voor prototyping, productontwikkeling, productie van kleine hoeveelheden en aangepaste onderdelen. Het is echter niet geschikt voor alle productietaken.

Dit zijn enkele van de voor- en nadelen van snel verspanen:

Pluspunten

• De snelste manier om onderdelen te produceren met CNC-bewerkingsapparatuur
• Itereert prototypes snel om productontwikkeling te versnellen
• Gemakkelijk meerdere versies van een onderdeel te fabriceren voor mechanische testen enz.
• Sneller time-to-market
• Maakt sterkere onderdelen in vergelijking met andere snelle processen zoals 3D-printen
• Geen minimale bestelhoeveelheid
• Geen tooling- of opstartkosten
• Compatibel met een reeks metalen en kunststoffen
• Reikwijdte van oppervlakteafwerkingsopties
• Schaalbaar omdat CNC-bewerking geschikt is voor productie op een later tijdstip

Nadelen

• Lagere kwaliteit dan precisiebewerking
• Minder geometrische vrijheid dan 3D-printen
• Langzamer dan vormprocessen voor grote bestellingen (100+)

Hoe snel verspanen de productontwikkeling versnelt en de time-to-market verkort?

Al decennia lang is snelle bewerking een gangbaar proces voor productontwerpers die hun product van de ene ontwikkelingsfase naar de volgende willen verplaatsen.

Snel bewerkte prototypes kunnen worden gebruikt voor testen en evaluatie, en het is gemakkelijk om meerdere iteraties van een ontwerp te fabriceren voor vergelijkende analyse. Sommige snel bewerkte onderdelen zijn zelfs geschikt voor eindgebruik.

Het is gemakkelijk in te zien waarom ontwerpers-ingenieurs zich blijven wenden tot snelle bewerking voor instant-onderdelen. Tegenwoordig worden de meeste onderdelen ontworpen met CAD-software en kunnen de geëxporteerde ontwerpbestanden met minimale voorbereiding door CNC-machines worden verwerkt. Dit overbrugt het tijdsverschil tussen het voltooien van een prototypeontwerp en het ontvangen van het voltooide onderdeel.

En het proces wordt vaak meerdere keren herhaald. Als productontwerpers snel bewerkte prototypes bestellen om te testen, moeten ze mogelijk hun ontwerpen aanpassen en nog een aantal iteraties bouwen voordat het onderdeel klaar is voor productie.

Snelle bewerking levert ook prototypes op die qua kwaliteit, mechanische prestaties en uiterlijk vergelijkbaar zijn met onderdelen voor eindgebruik. Andere prototypingprocessen zoals 3D-printen en handmatige assemblage hebben hun eigen unieke voordelen, maar als een onderdeel uiteindelijk met een CNC-machine wordt vervaardigd, zal een machinaal bewerkt prototype uiteraard meer representatief zijn voor het bewerkte uiteindelijke onderdeel.

Het streven naar een consistent productieproces biedt duidelijke tijdsvoordelen. Als een 3D-geprint prototype opnieuw moet worden ontworpen tot een bewerkbaar eindgebruiksonderdeel, wordt er een geheel nieuwe ontwerpfase aan het totale proces toegevoegd. Een dergelijke fase is niet vereist voor snel bewerkte prototypes.

Een workflow voor productontwikkeling met behulp van snelle bewerking kan daarom ongeveer als volgt gaan:

• Concept
• CAD-onderdeelontwerp
• Conceptuele prototype(s) in een vroeg stadium via snelle bewerking
• Testen en evalueren
• Werkende prototype(s) via snelle bewerking
• Mechanisch testen en evalueren
• Pre-productie prototype(s) via precisiebewerking
• Presentatie, marketing, enz.
• Productie
• Distributie

Uiteindelijk geven snellere productontwikkeling en kortere time-to-market bedrijven een concurrentievoordeel en leiden ze tot een grotere kans op marktsucces.

Welk kwaliteitsniveau mag ik verwachten van een snelle bewerking?

Snelle bewerking wordt het meest gebruikt als een prototypingproces. Als zodanig moeten klanten onthouden dat er andere opties zijn (bijvoorbeeld precisiebewerking) die mogelijk beter geschikt zijn voor onderdelen met een hoog detail die krappe toleranties vereisen. Zoals de naam al doet vermoeden, geeft snelle bewerking prioriteit aan snelheid boven andere factoren.

Dat gezegd hebbende, snelle bewerking kan onderdelen en prototypes van professionele kwaliteit produceren met een zeer hoge standaard.

Door onderdelen te bestellen bij een specialist op het gebied van snelle bewerking, kan de klant uiteindelijk het gewenste kwaliteitsniveau bepalen door toleranties op te geven en een materiaal van geschikte kwaliteit en prijs te kiezen.

Door losse toleranties, eenvoudige ontwerpen en het gebruik van materialen met een hoge bewerkbaarheid kunnen machinisten de onderdelen sneller maken, waardoor de kwaliteit van de onderdelen minder hoog in het vaandel staat. Tijdens prototyping en productontwikkeling is dit meestal een verstandige route, omdat professionele machinisten nog steeds in staat zijn om onderdelen van goede kwaliteit te maken terwijl ze snel werken.

Hoe 3ERP hoge snelheden behaalt tijdens snelle bewerking

Kiezen voor snel verspanen is alleen de moeite waard als het verspanende bedrijf daadwerkelijk weet hoe het efficiënt moet worden gedaan - anders levert de klant uiteindelijk kwaliteit op en krijgt hij geen van de voordelen.

3ERP is een specialist in snel verspanen en heeft verschillende technieken geperfectioneerd om snel hoogwaardige onderdelen te maken.

Hier zijn enkele van de redenen waarom we sneller machinaal bewerken dan de concurrentie:

Het zit in onze natuur :3ERP is opgericht als een bedrijf voor snelle prototyping en onze hele opzet - van klantinteracties tot de fabrieksvloer - is geoptimaliseerd voor snelle doorlooptijden, ongeacht het project.

We weten welke machines we moeten gebruiken :Verschillende projecten vereisen verschillende apparatuur en snelle bewerking heeft zijn eigen specifieke machinevereisten. Voor grote onderdelen waarvoor grote hoeveelheden materiaal moeten worden verwijderd, kunnen we een 20 kW-machine met hoog koppel gebruiken met een spindel van 12.000 tpm; voor gedetailleerde oppervlakteafwerkingen kunnen we een machine met een lager koppel gebruiken met een spindel van 24.000 tpm.

We weten hoe we snel moeten knippen :Snelle bewerking wordt niet bereikt door gewoon zoveel mogelijk materiaal in één keer af te hakken:soms is het sneller om meerdere ondiepe sneden te maken in plaats van één diepe snede. Snelle bewerking omvat het kiezen van het juiste snijgereedschap en het maken van de juiste sneden, naast het gebruik van hoogwaardige CAM-software om de meest efficiënte gereedschapspaden voor een klus te bepalen.

Krapte deadlines:snelle bewerking of 3D-printen?

3D-printen heeft het landschap van prototypes veranderd door gebruikers in staat te stellen binnen enkele uren eenmalige onderdelen te fabriceren. 3D-printers kunnen zelfs in kantoren worden gebruikt, waardoor er minder behoefte is aan traditionele fabrieken en machinewerkplaatsen.

Vanwege de snelheid en eenvoud van 3D-printen, zullen sommige productontwikkelaars automatisch overgaan op additieve productie in plaats van subtractieve processen zoals snelle CNC-bewerking wanneer tijd van essentieel belang is.

Maar is 3D-printen altijd de beste optie voor onderdelen met een snelle doorlooptijd?

Voor in-house prototyping is er waarschijnlijk geen betere snelle oplossing dan 3D-printen, aangezien 3D-printers minimale expertise nodig hebben om te werken en onderdelen binnen enkele uren kunnen printen. Een professionele snelle bewerkingsservice kan echter sneller zijn en betere resultaten opleveren dan een vergelijkbare 3D-printservice.

Er zijn enkele duidelijke parallellen tussen snelle bewerking en 3D-printen. Beide maken gebruik van digitale ontwerpen die worden omgezet in G-code, en beide zijn alles-in-één oplossingen waarvoor geen gereedschap of afzonderlijke machines nodig zijn.

Houd bij de keuze tussen snel bewerken en 3D-printen rekening met de volgende factoren:

• Sommige onderdelen zijn sneller af te drukken; andere zijn sneller te bewerken
• Zelfs als 3D-printen sneller is, kan het lang duren om een ​​3D-geprint prototype om te werken tot een bewerkt definitief onderdeel
• Zowel metalen als kunststof kunnen met dezelfde bewerkingsapparatuur worden bewerkt; 3D-printers printen alleen de een of de ander
• Bewerkte prototypes zijn meestal dichter bij het uiteindelijke onderdeel dan gedrukte prototypes

3ERP is specialist in snel verspanen. Vraag vandaag nog een gratis offerte aan voor uw volgende snelbewerkingsproject.