6 tips om de kosten van CNC-prototyping te verlagen

Geplaatst op 10 juni 2019 | Door Tony, WayKen-projectmanager

De kosten van CNC-prototyping zijn ondanks alle vooruitgang in de moderne technologie niet goedkoop, en dat is begrijpelijk. Het vereist immers hooggekwalificeerde specialisten, professionele apparatuur en soms het gebruik van dure legeringen. Door prototypeproductie in de ontwerpfase te nemen, kunt u de totale kosten van de totale projectkosten van CNC-prototyping aanzienlijk verlagen.

Waaruit bestaan ​​de kosten van CNC-prototyping

Laten we eerst de lijst met belangrijkste uitgaven bekijken om te begrijpen hoe we de kosten van het machinaal bewerken van prototypes kunnen verlagen.

1. Bulkmetaal . Het basisprincipe bij CNC-bewerking op maat is dat je allereerst een grote klomp metaal nodig hebt om uit te snijden. In prototyping- en laagvolume-industrieën zijn die pompen of blanco's, zoals ze gewoonlijk worden genoemd, in feite veel groter dan de totale massa van het uiteindelijke onderdeel (tot 5 keer in sommige gevallen). Daarom is het belangrijk om de juiste legering te kiezen, omdat u in feite betaalt voor 3-4 keer de massa van uw onderdeel.
2. Insteltijd . Zodra de technische tekening naar de CNC-service komt, zal er onvermijdelijk een voorbereidingsfase zijn wanneer de bewerkingsapparatuur wordt voorbereid, NC-programma's worden geschreven, gereedschappen worden vervaardigd of geassembleerd. Deze keer is het
3. Bewerkingstijd . Nadat de voorbereidingen zijn gedaan, vindt de verspaning plaats. De belangrijkste parameter tijdens CNC rapid prototyping is de totale tijd die nodig is voor het proces. Het omvat de tijd voor het daadwerkelijke snijden, het wisselen van gereedschap, het laden en lossen van het onderdeel en de tijd die nodig is voor de CNC-machineonderdelen om indien nodig tussen de bewerkingsmachines te reizen. Deze uitgave is verreweg de grootste in de lijst en het is absoluut noodzakelijk om de bewerkingstijd te verkorten.
4. Extra tijd . Elk soort productieproces heeft onvermijdelijke administratieve pauzes als gevolg van documentatie, verzending enzovoort. Die zijn uitsluitend afhankelijk van de fabrikant van snelle prototypeonderdelen, dus u moet zorgvuldig kiezen en vragen hoe lang het duurt voordat ze het contract sluiten of de op maat gemaakte CNC-onderdelen naar uw locatie verzenden.

Dus nadat we alle kosten hebben geanalyseerd die van invloed zijn op de uiteindelijke CNC-kosten voor snelle prototyping, kunnen we tot de conclusie komen en een lijst maken met tips die u zullen helpen de kosten van CNC-prototyping van uw project te verlagen.

Tips om de kosten van het prototype te verlagen

Kies het metaal correct

Veel beginners denken niet echt na over het materiaal. Ze plaatsen ofwel standaard constructiestaal of gaan voor iets coolers zoals titanium of roestvrij staal om roest te voorkomen. Beide keuzes kunnen fout of juist zijn. Wat u hier moet begrijpen, is dat de prijs van de legering niet de beslissende factor is. Als u bijvoorbeeld een groot volume moet bewerken, is het beter om aluminium te kiezen, omdat u het veel sneller zult verwerken en de besparing van de bewerkingstijd de extra bewerkingskosten dekt.

Een ander probleem is wanneer u een speciale eigenschap van het materiaal nodig heeft, bijvoorbeeld om bestand te zijn tegen hoge temperaturen, maar u gaat overboord en kiest een materiaal dat een hogere kwaliteit heeft dan zou kunnen. Je moet bijvoorbeeld 800 graden Celsius hebben en je gaat voor 950 graden, een materiaal dat veel moeilijker te verwerken en veel duurder is, maar die extra 150 graden zijn niet nodig.

Basiselementen toevoegen

Het verkorten van de insteltijd is mogelijk door speciale oppervlakken aan het onderdeel toe te voegen, die consequent kunnen worden gebruikt om het onbewerkte productprototype op de bewerkingsmachine te bevestigen. Als u bijvoorbeeld een onderdeel van het schachttype maakt, kunt u twee taps toelopende gaten aan de vlakken toevoegen, zodat het onderdeel in de middens van de draaibank kan worden vastgezet. Of als het onderdeel van het type doos is dat moet worden gefreesd, voeg dan een vlak toe met twee gaten loodrecht daarop.

Vermijd complexe oppervlakken

Complexe oppervlakken met een hoge gladheid van de oppervlakteafwerking in CNC-onderdelen zijn niet welkom als snelle prototyping uw optie is. De reden daarvoor is dat complexe oppervlakken meestal worden afgewerkt door een kleine vingerfrees met een bolvormige punt. Het heeft een extreem kleine overgang (ongeveer 0,1-0,05 mm) en het moet het hele oppervlak van één kant tegengaan (als het in beide richtingen gaat, zullen er kleine ribben zijn). Als het gebied van een complex oppervlak groot is, heb je uren nodig om het af te werken.

Vermijd dunne muren en diepe zakken

CNC-prototyping brengt veel kracht en wrijving met zich mee. De snijkrachten moeten groot zijn om een ​​stuk staal of een andere legering af te kunnen hakken. Deze kracht gaat niet alleen naar de snede. Als het gereedschap bot is of de snijparameters te groot zijn, kan het onderdeel zelf een beetje verbogen zijn. Dit kan worden verwaarloosd als het onderdeel veel metaal bevat en de stijfheid hoog is, maar hoe dunner en langer het onderdeel is, hoe meer je de vervorming door snijkrachten zult opmerken. Het kan enigszins worden tegengegaan door de snijparameters te verlagen, maar dat zal leiden tot een toename van de bewerkingstijd. Dus prototype machinaal bewerkte onderdelen zouden dikkere wanden moeten hebben.

Bestel een kleine batch in plaats van één onderdeel

Als er een kleine kans is dat je meer dan één prototype nodig hebt om te testen, moet je meteen een kleine batch bestellen in plaats van later te bestellen, omdat het veel goedkoper zal zijn. De machinewerkplaats hoeft zijn werktuigmachines maar één keer in te stellen in plaats van twee keer.

Zet de precisie goed

Veel ontwerpers denken dat hoe nauwkeuriger een onderdeel is, hoe beter, hoe hoger de oppervlakteafwerking, hoe beter het eruit zal zien (glanzend gepolijste onderdelen zien er cool uit, ja?) gebruik slijpmachines om dergelijke afmetingen en oppervlakteafwerkingen te bereiken. En om onderdelen te kunnen slijpen, moeten ze een minimale hardheid hebben. En daar komt een warmtebehandeling uit voort. Nu duurt een warmtebehandeling minstens een dag omdat je het onderdeel moet opwarmen, laten staan ​​en dan moet afkoelen. Het heeft dus de voorkeur dat de meeste oppervlakken IT9 of lager zijn met een oppervlakteafwerking van Ra 3,2 of slechter en alleen de belangrijkste oppervlakken met hogere toleranties.