De ideale productiemethode selecteren voor lage-volume productieruns

Historisch gezien was productie in lage volumes een onbetaalbaar dure onderneming. Het gereedschappen van de duurzame molden die gebruikt worden in massaproductieprocessen zoals injectiegieten is duur en kan weken of maanden aan productietijdlijnen toevoegen. Fabrikanten compenseeren steile voorafgaande kapitaalkosten met hoge-volume orders, wat de kosten-per-deel verlaagt en hogere winstmarges oplevert. Terwijl dit het gemakkelijk maakt om identieke delen in grote hoeveelheden te produceren, beperkt het de mogelijkheid om gespecialiseerde of hoogst aangepaste stukken economisch te produceren.

Echter, een aantal productiemethoden, inclusief urethane gieten en CNC-bewerking, hebben de haalbaarheid van betaalbare, kleinschalige productie vergroot. Wat meer is, recente vooruitgang in additieve productie hebben ingenieurs in staat gesteld om delen met complexe geometrieën en unieke ontwerpkenmerken te creëren zonder molden te creëren, wat op veel manieren lage-volume productie economisch maakt.

De afsnijgrens voor wat lage-volume productie uitmaakt, varieert per industrie, maar wordt doorgaans begrepen als runs die opleveren tussen 50 en tienduizenden stukken. Hoogst aangepaste delen en prototypes, delen met complexe geometrieën, en bruggereedschappen zijn een paar categorieën van deeltoepassingen die typisch in lagere volumes geproduceerd worden.

Lage-volume productiemethoden zijn typisch sneller, wat bedrijven in staat stelt om hun product snel op de markt te brengen. Voor fabrikanten is efficiëntie van cruciaal belang, en het is belangrijk om te weten welk proces het meest zinvol is voor elk deel. Hier zijn een paar productiemethoden die veelvoorkomend worden gebruikt voor kleine-volume productie.

Gegoten urethane

Het gegoten urethane proces werkt door een meesterpatroon in een silicone mol te omhullen, wat vervolgens gebruikt wordt om extreem nauwkeurige replica's van het deel te creëren. Dit maakt het een levensvatbare keuze voor delen wanneer oppervlakteafwerking een zorg is. Deze silicone molden kunnen zo snel in productie worden gezet als ze zijn uitgehard.

Gegoten urethane delen vereisen minimaal na-bewerking en hebben kenmerken en eigenschappen vergelijkbaar met die van delen gecreëerd door processen zoals injectiegieten, die bekend zijn om hun duurzaamheid. Doorgaans zijn silicone molden alleen goed voor ongeveer 25 tot 50 schoten voordat ze met pensioen moeten gaan, wat het proces kosteneffectief maakt voor lage-volume productie.

CNC-bewerking

CNC-bewerking is een subtractief proces dat computer-gecontroleerde gereedschappen gebruikt om driedimensionale delen te vorm door materiaal te verwijderen van een massief werkstuk. Dit stelt fabrikanten in staat om herhaalbare, hoogst nauwkeurige en complexe operaties te programmeren die niet handmatig of efficiënt uitgevoerd kunnen worden. Echter, naarmate de deelscomplexiteit toeneemt, nemen ook het aantal mechanische operaties toe, wat de productiekosten in de hoogte drijft.

Een significante voordeel van CNC-bewerking is dat het weinig beperkingen heeft wat betreft productiemateriaal. Aan de andere kant, bepaalde interne kenmerken zijn onmogelijk om te maken door CNC-bewerking. In gevallen waarin deze kenmerken noodzakelijk zijn, kan 3D-printen een efficiëntere oplossing presenteren.

Daarom is het aan ingenieurs en productmanagers om hun deugdelijkheid te doen om de juiste methode te selecteren om hun gewenste resultaten te bereiken. Hoewel CNC-bewerking typisch geen doorlooptijden kan bieden op niveau met 3D-printen en urethane gieten, biedt het kortere levertijden dan injectiegieten.

Additieve productie

Additieve productie is vaak een geweldige keuze voor lage-volume productie. Additieve productie stelt u in staat om delen te creëren zonder de voorafgaande kosten geassocieerd met gereedschappen. Delen kunnen ook geproduceerd worden zonder minimum orderhoeveelheden, wat zowel productie- als voorraadkosten bespaart. Hier zijn enkele additieve technologieën om te overwegen voor kleine-volume productieruns.

Carbon's Digital Light Synthesis (DLS)

Carbon's Digital Light Synthesis™ (DLS) technologie creëert delen door UV-beelden te projecteren in een reservoir van UV-uithardbare hars terwijl het bouwplatform omhoog gaat. Dit stelt fabrikanten in staat om hoogst isotrope delen te creëren met superieure oppervlakteafwerking, resolutie en mechanische eigenschappen. Het is een uitstekende keuze voor het creëren van kleine volumes van delen met complexe vormen.

Selectieve Laser Sintering (SLS)

SLS technologie gebruikt lasers om poedermateriaal laag voor laag te smelten, het deel verticaal opbouwend. Het proces is ideaal voor delen die goede oppervlakteafwerking, resolutie en sterkte vereisen, en kan gebruikt worden met een reeks basismaterialen.

Multi-Jet Fusion (MJF)

MJF is vergelijkbaar met SLS, behalve dat het bewegende inktkoppen gebruikt om lagen van nylon poedermateriaal te depositeren en te smelten. MJF resulteert in delen met consistente isotrope mechanische eigenschappen en fijn kenmerkresolutie, waarvan veel volledig functioneel en geschikt zijn voor eindgebruik. Het proces stelt snelle productie in staat en is een uitstekende optie voor het creëren van gereedschappen die sterkte en hittebestendigheid vereisen, zoals boren en vastzetten.

De juiste productieproces kiezen voor uw klus

Uiteindelijk zal het bepalen van de juiste methode voor een gegeven kleine-volume order neerkomen op een paar sleuteloverwegingen: deeltoepassing, materiaal en tijdlijn. Om de beste koers te bepalen, overweeg te partneren met een full-service productiewinkel zoals Fast Radius. Ons team van hoogst ervaren ontwerpers en ingenieurs biedt uitgebreide ondersteuning met het gehele productieproces. Neem vandaag nog contact met ons op als u klaar bent om te beginnen met uw volgende project.