Wanneer een productiematrijs met een laag volume zinvol is

Beslissen of en wanneer te investeren in productietooling is geen eenvoudige zaak. Om te beginnen zijn er de initiële investeringskosten, die in sommige gevallen hoger kunnen zijn dan die van een luxe sportwagen. Voeg daar nog de maandenlange wachttijd aan toe, het risico van stroomafwaartse ontwerpwijzigingen, de bijbehorende herbewerkingskosten (ervan uitgaande dat herbewerking zelfs maar mogelijk is) en het potentieel dat u, in ieder geval op korte termijn, meer onderdelen moet bestellen dan momenteel nodig zijn. En wat als het product niet verkoopt?

Natuurlijk neemt een goed doordacht prototypingproces veel van deze zorgen weg, maar u zult nog steeds worstelen met de wispelturige marktvraag en de mogelijkheid van hoger dan wenselijke voorraadniveaus - laat staan ​​dat u geld vastlegt op een tool met een twijfelachtige ROI . Velen zouden ervoor kunnen kiezen om vast te houden aan de beproefde prototypematrijs, de hogere kosten per onderdeel op te eten en het gereedschap verder te duwen dan wenselijk is in een poging om de beslissing over de productiematrijs uit te stellen.

Of u nu de marktvraag test of overbruggingsgereedschappen nodig hebt terwijl u wacht op een productiematrijs, on-demand productie biedt een kosteneffectieve oplossing voor kleine aantallen productieonderdelen.

Er is nog een andere mogelijkheid bij Protolabs. Het heet productie op aanvraag , en het staat aan weerszijden van het hek voor spuitgietklanten die nog niet helemaal klaar zijn om de trekker over te halen (en misschien ook nooit nodig zullen hebben) op een productiematrijs, maar die een gestage behoefte hebben aan kleine volumes die verder gaan dan prototyping. Het biedt een langdurige spuitgietoptie met aanzienlijk lagere eigendomskosten. Het risico daalt en de flexibiliteit stijgt.

Om te beslissen of een on-demand productieoptie voor gieten de juiste is, stelt u uzelf deze kwalificerende vragen:

• Ontwerp: Zijn er verschillende ontwerpvereisten voor onderdelen voor productie in kleine volumes, en zo ja, wat moet ik weten?
• Productlevensduur: Wat is mijn verwachte productcyclus en onderdeelvolume?
• Kosten: Betaal ik meer voor on-demand gereedschap dan voor prototypegereedschap, en welke invloed heeft dit op de prijs per stuk?
• Inspectierapportage: Hebben mijn onderdelen inspectie-eisen en welk niveau van documentatie is nodig?

De geautomatiseerde ontwerpanalyse van Protolabs identificeert moeilijk te vervaardigen functies en geeft feedback over hoe u uw ontwerp voor productie kunt verbeteren .

Ontwerp:kleine kanttekeningen ter overweging

Omdat verwacht wordt dat on-demand matrijzen langer meegaan dan prototypematrijzen, worden de gebruikelijke regels voor het ontwerp van spuitgieten iets strenger gehandhaafd, waarbij de levenslange productie meestal veel langer is dan 2.000 schoten.

Ter vergelijking:een on-demand matrijs is levenslang gegarandeerd. Zolang het minstens eens in de drie jaar wordt gebruikt, blijft het beschikbaar en kan het zelfs zonder extra kosten worden gerepareerd of vervangen. In ruil daarvoor stelt Protolabs echter voor de volgende richtlijnen te volgen bij het ontwerpen van onderdelen voor on-demand matrijzen.

Kenmerken van kleine of delicate onderdelen zijn misschien oké in prototypevolumes, maar zijn vatbaarder voor defecten bij grotere volumes en herhaald gebruik, vooral als je bedenkt dat on-demand mallen soms familiematrijzen zijn, die tot acht onderdelen per shot kunnen produceren. Simpel gezegd, matrijzen moeten robuuster worden naarmate het volume van de onderdelen toeneemt.

Op dezelfde manier veroorzaken zaken als smalle sleuven, filets in de buurt van afsluitingen, te dikke of dunne doorsneden en scherpe delen in de mal verdriet dat misschien beheersbaar is bij het maken van een handvol onderdelen, maar moeilijker te verwerken is bij grotere aantallen onderdelen. Besteed veel aandacht aan de Design for Manufacturability (DFM)-analyse die bij uw offerte hoort en zorg ervoor dat u eventuele probleemgebieden aanpakt voordat u verder gaat met een on-demand matrijsbestelling.

Voldoende diepgang is ook belangrijk. Het niet optimaal uitwerpen van onderdelen en het handmatig verwijderen van onderdelen is geen probleem bij een bestelling van een prototype, maar "plakkerige" mallen zorgen voor vermijdbare productietijd bij het gieten van duizenden onderdelen. Verticale vlakken moeten ten minste 1 graad hebben, met nog eens 2 graden buiten de aanbevelingen van Protolabs voor prototype-ontwerphoeken. Het ontwerp van de afsluiting en de kernpin is ook belangrijker bij on-demand matrijzen. Raadpleeg in deze gevallen uw Protolabs-toepassingsingenieur voor hulp bij het ontwerp.

Afgezien van deze kanttekeningen is er verder weinig veranderd. De meeste Protolabs mallen zijn nog steeds gemaakt van aluminium. De onderdeeltolerantie blijft hetzelfde als bij prototype- en on-demand matrijzen (+/- 0,003 inch plus ≥ 0,002 inch/inch), net als de reeks materiaalkeuzes. Dezelfde opties voor oppervlakteafwerking en textuur zijn nog steeds beschikbaar. En ondersnijdingen, wanddiktes, hoekradii - alles moet worden gerespecteerd, net als voorheen.

Productlevensduur:hulp bij kleine volumes terwijl u de productie opvoert

Toch moet u prototypen maken bij het testen van ontwerpen en de noodzaak om de initiële investering te minimaliseren. On-demand matrijzen zijn het meest geschikt wanneer u al verder bent in de productontwikkeling of overbruggingsgereedschap nodig hebt voor onderdelen voor eindgebruik tegen de laagst mogelijke kosten terwijl u de volledige productievolumes bereikt. En als je die volumes nooit haalt, is dat ook goed. Het is uw mal, Protolabs zal het voor u onderhouden en onderdelen snel leveren wanneer u ze nodig hebt - een productieoptie voor kleine volumes die het potentiële risico van volatiliteit van de vraag die inherent is aan traditioneel gieten, verkleint.

Ons metrologielaboratorium bevat 3D-scanners, die een 360 graden beeld van het laatste onderdeel creëren en dit vergelijken met het origineel CAD-bestand om dimensionale vereisten te verifiëren.

Kosten:belangrijkste punten om rekening mee te houden

Ja, dingen zullen vooraf wat meer kosten, afhankelijk van de complexiteit van het onderdeel en het aantal holtes (maximaal acht), maar nog lang niet in de buurt van de investering die u anders zou moeten doen voor productieonderdelen. Het goede nieuws is dat de prijs per stuk vaak aanzienlijk lager is bij on-demand matrijzen in vergelijking met prototypematrijzen, zelfs als u elke week of twee kleine hoeveelheden wilt bestellen. Het andere goede nieuws is dat u, als u twijfelt, kunt doorgaan met een prototypematrijs en wanneer u merkt dat het ontwerp van het onderdeel stabiel is en de volumes dit rechtvaardigen, kunt u upgraden naar een on-demand mal en alleen het verschil betalen tussen de verschillende vormaanbiedingen.

Kwaliteitsdocumentatie:vereisten voor inspectierapportage

Hier is nog een groot stuk van de spuitgietpuzzel. Een toenemend aantal bedrijven, vooral die in de auto-, medische en ruimtevaartindustrie, hebben verschillende niveaus van kwaliteitsdocumentatie nodig, waaronder materiaalcertificeringen en inspectierapporten . Als zodanig biedt Protolabs verschillende manieren om aan deze inspectiebehoeften te voldoen met de on-demand productieoptie:

• Een kwaliteitsinspectierapport wordt gratis aangeboden. Het dekt 3 plane-to-plane of OD (buitendiameter) metingen en is automatisch inbegrepen bij alle on-demand bestellingen (en prototype-bestellingen op aanvraag).
• Het digitale inspectierapport van Protolabs maakt gebruik van een geautomatiseerde snelle 3D-scanner om tot 12 metingen te verifiëren, zoals OD/ID (buiten- en binnendiameter), vlak-tot-vlak, en gatlocaties. Er wordt een toeslag in rekening gebracht, maar er is een korting beschikbaar als uw CAD-bestand Product Manufacturing Information (PMI)-gegevens bevat.
• Het conventionele inspectierapport ondersteunt de grootste verscheidenheid en een onbeperkt aantal metingen, maar is de duurste inspectieoptie en kan tot vijf dagen extra levertijd opleveren voor on-demand producten. Voor degenen die extreem grondige inspectie-eisen hebben, werken conventionele inspecties goed en voldoen ze aan de meeste First Article Inspection (FAI)-vereisten.

Veel klanten van Protolabs hebben ontdekt dat on-demand productie uitstekend past bij hun post-prototyping-behoeften. Het is niet nodig om vooraf veel geld te investeren, de kosten van onderdelen zijn veel lager en u kunt nog steeds binnen enkele dagen onderdelen in handen hebben. Als u denkt dat uw project een goede kandidaat is, aarzel dan niet om uw CAD-bestand te uploaden.