Productontwerp meesteren met aftrekende fabricage: Precisie, kosteneffectiviteit & betrouwbaarheid

Heeft u recent een productontwerp bedacht, of heeft u een productidee waar u gelooft dat het het volgende grote ding zal zijn zodra het de markt bereikt? Zo ja, dan zoekt u waarschijnlijk naar een productietechnologie die uw product accurate kan maken zonder dat u de bank moet breken.

Aftrekende fabricage is een van de meest wijd gebruikte productiemethoden vandaag de dag in veel industrieën vanwege de hoge nauwkeurigheid, precisie en lage kosten. Feitelijk moest tech-gigant Apple conventionele productiemethoden opgeven en vertrouwen op aftrekende fabricagetechnologie om de unibody-behuizing van de MacBook Pro te maken.

Maar wat is aftrekende fabricage, hoe verschilt het van andere productietechnologieën, en hoe kunt u het gebruiken om de typische productontwerpuitdagingen van vandaag op te lossen? Dit artikel beantwoordt deze vragen en meer.

Wat is aftrekende fabricage?

Aftrekende fabricage omvat het creëren van gewenste vormen (of producten) door achtereenvolgens materiaal weg te snijden van solide blokken materiaal. Deze productiemethode begon aandacht te trekken in de productie-industrie in de jaren 1940 omdat het freeswerkers toestond om handmatig complexe onderdelen te fabriceren tot optimale nauwkeurigheid en precisie.

En om de zaak nog interessanter te maken, elimineren moderne aftrekende fabricagetechnologieën de "menselijke factor" in bewerking — ze vereisen weinig tot geen invoer van freeswerkers om nog betere nauwkeurigheid en precisie te bereiken dan conventionele technologieën. Een voorbeeld van dergelijke moderne aftrekende fabricagetechnologie is de computer-numerieke controle (CNC) machine.

Een CNC-machine vertrouwt op een computerprogramma (G-code) om snijgereedschappen te sturen om de vereiste sneden in een werkstuk te maken en de gewenste vorm te bereiken. Een productontwerper hoeft alleen een 3D CAD (computer-ondersteund ontwerp) model van het onderdeel te maken. En de CNC-programmeur zal alle taken uitvoeren die nodig zijn om dit model om te zetten in G-code, die de CNC-machine zal gebruiken om de gewenste onderdelen autonoom te maken.

Wat is het verschil tussen additieve en aftrekende fabricage?

Net als moderne aftrekende bewerkingstechnologieën, vertrouwen additieve fabricage technologieën ook op 3D CAD-modellen en computerprogramma's om de gewenste vorm te creëren. Echter, in tegenstelling tot aftrekende bewerking, omvat de additieve fabricagemethode het toevoegen van materialen in lagen totdat u de gewenste vorm bereikt. Een voorbeeld van additieve fabricagetechnologie is de 3D-printer.

Hoewel 3D-printen momentum wint in veel industrieën vandaag, is het niet waarschijnlijk dat het aftrekende fabricageprocessen zoals CNC-bewerking binnenkort zal vervangen. Bijvoorbeeld, de wereldwijde marktgrootte van CNC-machines is momenteel USD 83,99 miljard en wordt verwacht USD 128,41 miljard te overschrijden tegen 2028. In tegenstelling, de wereldwijde markt voor 3D-printen is gewaardeerd op 12,6 miljard.

Wat zijn de voordelen van CNC (of aftrekende) bewerking ten opzichte van additieve fabricageprocessen?

Wat zijn de voordelen van CNC-bewerking?

#1 Betere nauwkeurigheid en precisie

Een van de grote voordelen van CNC-machines is hun hogere nauwkeurigheid ten opzichte van verschillende typen 3D-printtechnologieën, waaronder SLS (Selective Laser Sintering), FDM (Fused Deposition Modeling), en Direct Metal Laser Sintering (DMLS) technologieën. Om u een idee te geven van hoe de nauwkeurigheid van CNC-machines zich verhoudt tot deze 3D-printtechnologieën, toont Tabel 1 de haalbare tolerantiegrenzen van deze technologieën.

De precisie (of herhaalbaarheid) van CNC-machines is vergelijkbaar met 3D-printers. Echter, met CNC-bewerking kunt u grote hoeveelheden onderdelen in kwestie van uren repliceren, terwijl het 3D-printers dagen (of weken) kan kosten om dezelfde hoeveelheid te produceren. Simpel gezegd, biedt CNC-bewerking u een kortere levertijd vergeleken met 3D-printen.

Lees meer over de verschillen tussen nauwkeurigheid en precisie.

#2 Compatibel met een breed scala aan materialen

Als productontwerper zult u akkoord gaan dat materiaalkeuze een cruciale rol speelt in de prestaties en kosten van uw product. Maar zelfs nadat u een ideaal materiaal voor uw product kiest, is er nog steeds de noodzaak om een productietechnologie te kiezen die compatibel is met uw materiaal.

CNC-machines zijn compatibel met vrijwel elk metaal, kunststof, hout, of composiet zolang deze materialen beschikbaar zijn in solide blokken. In tegenstelling, zijn 3D-printers alleen compatibel met kunststoffen en een paar metalen.

Lees meer over CNC-bewerkingsmaterialen.

#3 CNC-machines kunnen grote en complexe onderdelen fabriceren

CNC-machines kunnen extreem grote en complexe onderdelen fabriceren, in tegenstelling tot additieve fabricagetechnologieën. Bijvoorbeeld, een eenvoudige CNC-freesmachine kan onderdelen maken met een bouwvolume van tot 2000 x 800 x 1000 mm, terwijl SLS 3D-printers maximaal bouwvolume rond 300 x 300 x 300 mm is.

Lees meer over CNC-bewerking vs. 3D-printen.

Kiezen tussen additieve en aftrekende fabricage: Gensun kan helpen

Aftrekende fabricage kan veel van de problemen oplossen die u in productontwikkeling zou tegenkomen. Echter, dit impliceert niet dat aftrekende fabricage een one-size-fits-all methode is voor het fabriceren van elk ontwerp dat u bedenkt. In plaats daarvan hangt de juiste productietechnologie af van uw productontwerpvereisten, en het helpt wanneer u werkt met een machinefabriek met additieve en aftrekende fabricagemogelijkheden.

Gelukkig is Gensun Precision Machining een toonaangevende leverancier van additieve en aftrekende bewerkingsservices in Azië. Niet alleen hebben we state-of-the-art bewerkingstechnologieën, maar we hebben ook hoogervaren ingenieurs, freeswerkers en kwaliteitscontrole-experts in staat om uw product de eerste keer goed te krijgen.

Lees meer over onze additieve en aftrekende fabricageservices.