3 bewezen methoden om complexe CNC-onderdelen te druktesten

U heeft misschien een geweldige werkende kennis van hoe custom CNC-bewerking werkt:

Zijn slimme gebruik van technologie en cutting-edge apparatuur en robotica.

Zijn ingenieurs die helpen met design for manufacturing en design/fixturebouw.

Zijn geprogrammeerde G-code en M-code, wat correcte, herhaalbare onderdeelproductie toelaat.

Zijn ongelooflijke precisie om strikte spec toleranties te halen.

Maar weet u hoe een complex CNC-onderdeel te testen? Immers, u moet weten dat al die harde werk en geavanceerde processen hun werk doen en klantverwachtingen overtreffen. Dit artikel verkent een belangrijk aspect van kwaliteitszorg: druktesten.

Er zijn 3 hoofdzaken om complexe CNC-onderdelen te druktesten:

1. Luchtafname
2. Massastroom
3. Lucht onder water

Druktesten: Een sleutelcomponent van kwaliteitszorg

Als u denkt over testen voor kwaliteit CNC-bewerking, springt uw misschien naar technologisch geavanceerde inspectietools, wat de fundering is van een gereputeerd CNC-bedrijf's kwaliteitsmanagementsysteem. CMM-inspectie, Millipore-testen, hardheidstesten, rondheidstesten, oppervlakteafwerking testen, en meer. Deze gaan allemaal hand in hand met ISO 9001:2015 en IATF 16949:2016 certificeringen.

Toch zijn er andere methoden specifiek voor het testen van onderdelen die geperst vloeistoffen of gassen bevatten. Porositeit, of een leegte in de gieting, kan vloeistoffen of gassen laten lekken uit het onderdeel. Niet alleen kan dit voorkomen dat een onderdeel drukdicht is, wat de prestaties van het onderdeel schaadt, het kan interne corrosie of zelfs oppervlakte defecten veroorzaken.

Een complex CNC-bewerkt onderdeel kan slechts één zijn binnen een volledige assemblage die een dozijn of meer onderdelen allemaal samengebolt omvat. Het is imperatief dat de fabrikant weet dat verificatie heeft plaatsgevonden om vertrouwen in het eindproduct te hebben.

Wanneer te druktesten

Druktesten kunnen na bewerking, assemblage, of vacuümimpregnatie gebeuren, een proces van het afdichten van gietingsporositeit en lekkagepaden met een sealant onder druk om vloeistoffen of gassen te voorkomen te lekken.

Wanneer na assemblage gedaan (het meest voorkomende punt om te druktesten), bepaalt poka-yoke methodologie of het assemblageproces correct is gevolgd, en het CNC-bewerkte onderdeel is acceptabel. Het voordeel is de gehele assemblage wordt geverifieerd door een druktest.

Afhankelijk van klanteisen, kan testen zo hoog als 100% zijn, gewoon om te zorgen dat het altijd een goed onderdeel is, maar natuurlijk voegt dat productiekosten toe. Meestal moet een kosten/waarde beslissing gemaakt worden terwijl productkwaliteit gehandhaafd wordt.

Typen druktesten voor complexe CNC-machineonderdelen

Luchtafname

Een druktest controle-eenheid meet luchtdrukverandering binnen het onderdeel. Eenmaal het onderdeel veilig in een fixture geklemd, geperste lucht geïntroduceerd tot het onderdeel vol zit. Luchtdruk varieert van 5 psi tot 90 afhankelijk van poriegrootte binnen het onderdeel, met 20-25 psi het meest voorkomend.

Na ongeveer 30 seconden, en luchtmoleculen hebben gestopt met bewegen, wordt een meting genomen om te bepalen hoeveel de druk daalt en of dat binnen de acceptabele specs van de klant valt. De complexiteit van een onderdeel bepaalt hoe lang de test duurt, tot enkele minuten als er meer volume in dat onderdeel zit en de klant dat vereist.

Real-life voorbeelden omvatten de luchteinlaten of luchtinlaten voor motors, of een motorbehuizing waarin olie geladen wordt.

Massastroom

Opnieuw, lucht rond 20 psi bereik wordt in het onderdeel geïntroduceerd. Een meter monitort de druk, tonend wanneer het onderdeel volledig vol is en op 20 psi. Op dit moment, wanneer geen lucht meer het onderdeel kan binnengaan, leest de meter nul. Als enige lucht door poriën ontweekt, registreert de meter dat lucht het onderdeel binnenkomt, wat onthult dat er een lekkage is.

Afhankelijk van het onderdeel en zijn prestatievereiste, hoeft nul niet altijd het doel te zijn. Vaak kan een kleine lekkagesnelheid, zoals plus of min 5 sccm (Standard Cubic Centimeters per Minuut), acceptabel zijn voor een onderdeel.

Lucht onder water

Een meer „down and dirty” testmethode — omdat het op visuele observatie steunt, niet op een meter — lucht onder water is handig en nauwkeurig, en het uitvoeren ervan is simpel. Een met lucht gevuld onderdeel met alle openingen afgedicht wordt in een tank water geduwd. Inspecteurs kijken naar bellen, klein als champagne of grote klonken, opkomend tot ze het wateroppervlak bereiken.

Omdat deze test op visuele inspectie steunt, zorgen lichten onder het water dat alles gezien kan worden.

Wat wordt gedrukt getest?

Het hangt allemaal af van het onderdeel. Een beugel op een tractor? Geen behoefte aan. Een motorcomponent? Absoluut! En, als het belangrijk genoeg is om initieel getest te worden, zal het waarschijnlijk altijd getest worden. Het onderdeel is gewoon zo belangrijk.

Top-end CNC-bedrijven hebben geïntegreerde data matrix onderdeelmarkeringssystemen in hun processen. Eenmaal een onderdeel een test doorstaat, wordt een onderdeelnummercode toegevoegd zodat scannen en tracken van dat onderdeel makkelijk is. Elk onderdeel is traceerbaar tijdens elk deel van het proces en, op elk moment in de toekomst, kan een record opgehaald worden dat die onderdeel's druktestscores, het station, de datum, enz. toont.

CNC-bedrijven moeten hun druktestcapaciteiten aanpassen net zoals ze zich aanpassen aan productievraag. Als volume nieuwe testen dicteert, zal het bedrijf dat doen.

Stecker voordelen zijn klantvoordelen

Niet elk CNC-machinebedrijf heeft de mogelijkheid om elke druktestmethode te benutten. Ze kunnen testen uitbesteden aan een ander bedrijf of die capaciteit toevoegen. In het geval van lucht onder water testen, had Stecker Machine een grote transmissiebehuizing moeten druktesten, dus werd een 8’X10’X6’ tank gebouwd om die projecttestbehoeftes te hanteren. Het onderdeel was zo groot (zoveel lucht vasthoudend) dat staalgewichten toegevoegd moesten worden om het onderdeel onder water te trekken.

Uiteindelijk, waar en hoe testen gebeurt is misschien niet belangrijk. Wat belangrijk is, is de bottom line: high-quality, complexe CNC-onderdelen tegen een eerlijke prijs. CNC-machinebedrijven die interne druktestcapaciteiten in-house hebben, kunnen de kwaliteit op elke stap controleren. En niet hoeven onderdelen uit te sturen creëert een kortere levertijd.

Hoewel de meeste klanten beslissen welke druktest nodig is (en welke specs), kan een ervaren en kundig CNC-machinebedrijf door klanten gevraagd worden om hun mening te delen gebaseerd op eerdere projecten.

Zoals u gelezen hebt, is het leven makkelijker (en efficiënter) wanneer een CNC-machinebedrijf in-house capaciteiten biedt die processen stroomlijnen. Welke andere value-added services moet u kennen bij het evalueren van een bedrijf? Lees onze Value Added Services Checklist.

Over de auteur

Gestart bij SMC in late 2006 zonder productieervaring buiten middelbare schoolshoplessen. Mijn eerste rol was ventielzittingen en gidsen in kleine-motorkoppen in een value-added cel, kenmerken bewerken, componenten installeren, en kritische afmetingen afwerken. Na enige tijd in assemblage, overging ik naar bewerking, en SMC ondersteunde mijn journeyman machinist leerling. Ik werkte als machinist voor diverse jaren voordat ik in 2023 naar engineering overging.