Hoe u uw productontwerpuitdagingen kunt oplossen met subtractieve productie?

Heb je onlangs een productontwerp bedacht, of heb je een productidee waarvan je denkt dat het het volgende grote ding zal zijn zodra het op de markt komt? Als dat zo is, bent u waarschijnlijk op zoek naar een productietechnologie die uw product nauwkeurig maakt zonder dat u de bank hoeft te breken.

Subtractieve productie is tegenwoordig een van de meest gebruikte productiemethoden in veel industrieën vanwege de hoge nauwkeurigheid, precisie en lage kosten. Tech Giant Apple moest de conventionele productiemethoden opgeven en vertrouwen op subtractieve productietechnologie om de unibody-behuizing van de MacBook Pro te creëren.

Maar wat is subtractieve productie, hoe verschilt het van andere productietechnologieën en hoe kun je het gebruiken om de typische productontwerpuitdagingen van vandaag op te lossen? Dit artikel geeft antwoord op deze vragen en meer.

Wat is subtractieve productie?

Subtractieve productie omvat het creëren van gewenste vormen (of producten) door achtereenvolgens materiaal uit massieve blokken materiaal te snijden. Deze productiemethode begon in de jaren veertig aandacht te krijgen in de maakindustrie, omdat het machinisten in staat stelde om complexe onderdelen handmatig te vervaardigen met optimale nauwkeurigheid en precisie.

En om de zaken nog interessanter te maken, elimineren moderne subtractieve productietechnologieën de "menselijke factor" bij machinale bewerking - ze vereisen weinig tot geen input van machinisten om een ​​nog betere nauwkeurigheid en precisie te bereiken dan conventionele technologieën. Een voorbeeld van zo'n moderne subtractieve fabricagetechnologie is de computer numerieke besturing (CNC) machine.

Een CNC-machine vertrouwt op een computerprogramma (G-code) om snijgereedschappen aan te sturen om de vereiste sneden op een werkstuk te maken en de gewenste vorm te bereiken. Een productontwerper hoeft alleen een 3D CAD-model (computer-aided design) 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 autonoom de gewenste onderdelen te creëren.

Wat is het verschil tussen additieve en subtractieve productie?

Net als moderne subtractieve bewerkingstechnologieën, additive manufacturing technologieën vertrouwen ook op 3D CAD-modellen en computerprogramma's om de gewenste vorm te creëren. In tegenstelling tot subtractieve bewerking, omvat de additieve productiemethode het toevoegen van materialen in lagen totdat u de gewenste vorm bereikt. Een voorbeeld van additive manufacturing-technologie is de 3D-printer.

Hoewel 3D-printen tegenwoordig in veel industrieën aan kracht wint, is het niet waarschijnlijk dat het op korte termijn subtractieve productieprocessen zoals CNC-bewerking zal vervangen. De wereldwijde marktomvang van CNC-machines bedraagt ​​momenteel bijvoorbeeld 83,99 miljard dollar en zal naar verwachting in 2028 meer dan 128,41 miljard dollar bedragen. De wereldwijde markt voor 3D-printen daarentegen wordt geschat op 12,6 miljard dollar.

Dus welke voordelen heeft CNC (of subtractieve) bewerking ten opzichte van additieve productieprocessen?

Wat zijn de voordelen van CNC-bewerking?

#1 Betere nauwkeurigheid en precisie

Een van de belangrijkste voordelen van CNC-machines is hun hogere nauwkeurigheid ten opzichte van verschillende soorten 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 die van 3D-printers. Met CNC-bewerking kunt u echter binnen enkele uren grote hoeveelheden onderdelen repliceren, terwijl het 3D-printers dagen (of weken) kan kosten om dezelfde hoeveelheid te produceren. Simpel gezegd, CNC-bewerking biedt u een kortere doorlooptijd in vergelijking met 3D-printen.

Leer meer over de verschillen tussen nauwkeurigheid en precisie.

#2 Compatibel met een breed scala aan materialen

Als productontwerper bent u het ermee eens dat materiaalkeuze een cruciale rol speelt in de prestaties en kosten van uw product. Maar zelfs nadat u een ideaal materiaal voor uw product heeft gekozen, moet u nog steeds een productietechnologie kiezen die compatibel is met uw materiaal.

CNC-machines zijn compatibel met vrijwel elk metaal, plastic, hout of composiet, zolang deze materialen beschikbaar zijn in massieve blokken. Daarentegen zijn 3D-printers alleen compatibel met kunststoffen en enkele metalen.

Meer informatie over CNC-bewerkingsmaterialen.

#3 CNC-machines kunnen grote en complexe onderdelen fabriceren

CNC-machines kunnen extreem grote en complexe onderdelen fabriceren, in tegenstelling tot technologieën voor additieve fabricage. Een eenvoudige CNC-freesmachine kan bijvoorbeeld onderdelen maken met een bouwvolume van maximaal 2000 x 800 x 1000 mm, terwijl het maximale bouwvolume van SLS 3D-printers ongeveer 300 x 300 x 300 mm is.

Meer informatie over CNC-bewerking versus 3D-printen.

Kiezen tussen additieve en subtractieve productie:Gensun kan helpen

Subtractieve productie kan veel van de problemen oplossen die u tegenkomt bij productontwikkeling. Dit betekent echter niet dat subtractieve fabricage een one-size-fits-all methode is voor het vervaardigen 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 machinewerkplaats met additieve en subtractieve productiemogelijkheden.

Gelukkig is Gensun Precision Machining een toonaangevende leverancier van additieve en subtractieve bewerkingsdiensten in heel Azië. We hebben niet alleen de modernste bewerkingstechnologieën, maar we hebben ook zeer ervaren ingenieurs, machinisten en kwaliteitscontrole-experts die in staat zijn om uw product de eerste keer goed te doen.

Lees meer over onze additieve en subtractieve productiediensten.