Maak mallen en opspanningen met CNC-bewerking en 3D-printen

Mallen en armaturen dienen vaak als belangrijke productietools op de productievloer die kunnen helpen bij het stroomlijnen van de assemblage van onderdelen, het creëren van efficiënte workflowprocessen, het verbeteren van de algehele productiekwaliteit, het helpen verlagen van productiekosten en het automatiseren van werk.

Dit bericht gaat in op het verschil tussen mallen en armaturen. Hoewel mallen en armaturen meestal worden geproduceerd met behulp van CNC-bewerking, onderzoekt dit bericht ook hoe industrieel 3D-printen (additieve productie) een uitstekende optie of alternatief kan zijn voor machinale bewerking wanneer onregelmatige, ingewikkelde of kleinere mallen en armaturen nodig zijn.

Het additive manufacturing-proces van direct lasersinteren met metaal kan worden gebruikt om mallen en armaturen te maken.

Jigs ondersteunen handmatige processen

Fabrikanten kunnen verschillende soorten mallen gebruiken voor een verscheidenheid aan taken in productieapparatuur, maar in wezen houdt een mal de positie van een gereedschap vast en begeleidt deze om een ​​fabricagetaak uit te voeren. Boorbussen zijn een goed voorbeeld, ze helpen een boor door een werkstuk te geleiden om een ​​nauwkeurige positionering en hoek te behouden. Een boorbus kan leiden tot werk van hogere kwaliteit en ook tot een hogere productiesnelheid.

Fixtures helpen geautomatiseerde processen

In plaats van een fabricagegereedschap te geleiden, houden armaturen een werkstuk in een veilige positie, oriëntatie of locatie. Een veelvoorkomend bewerkingsvoorbeeld is de opspanning waarin een blok ruw materiaal in een CNC-machine wordt geklemd. Armaturen zijn belangrijke productietools die automatisering mogelijk maken. Een assemblagelijn voor auto's wordt bijvoorbeeld mogelijk gemaakt door de armaturen die auto's vastzetten en verplaatsen tijdens het las- en montageproces. Bovendien worden ze vaak gebruikt om een ​​product op zijn plaats te houden voor optische en laserscanning om de fabricagekwaliteit te beoordelen. Het zou inderdaad moeilijk zijn om een ​​geautomatiseerd industrieel proces te vinden waarbij geen armaturen betrokken zijn.

Jigs en armaturen combineren

Het samen gebruiken van mallen en armaturen helpt bij het bereiken van productieprecisie zodat producten goed functioneren. Voorbeelden? Denk aan deuren, kasten en planken. De gaten voor de knop, grendel en scharnieren van de deur vereisen nauwkeurige plaatsing en begeleiding bij het boren. Hetzelfde geldt voor kasten met zwaluwstaartuitsparingen of de stellinggaten aan de kastzijden. Zonder mallen en armaturen zouden boeken van planken glijden, zouden lades dun zijn, zouden deuren niet goed sluiten... nou, je snapt het wel.

Zoals eerder vermeld, is machinale bewerking het meest gebruikelijke fabricageproces voor het maken van mallen en armaturen. Voor ontwerpoverwegingen en richtlijnen kan Protolabs toleranties aanhouden van ±0,005 inch (0,127 mm).

Ten slotte hoeven niet alle mallen en armaturen van metaal te zijn. In veel gevallen kan kunststof kosten verlagen en voldoen aan uw prestatie-eisen.

3D-afdrukopties voor mallen, armaturen

Naast machinale bewerking kan 3D-printen van industriële kwaliteit ook een haalbare optie zijn voor mallen en armaturen, en nogmaals, zowel in metaal als in plastic. Dit is vooral het geval wanneer de geometrie te moeilijk of te kostbaar is om te bewerken. De sleutel is om te kiezen welke technologie het beste past bij een bepaalde toepassing.

De algemene regel is:als het 3-assig CNC gefreesd kan worden, moet het gefreesd worden . Machinaal bewerkte armaturen hebben meestal superieure oppervlakteafwerkingen, sterkere materialen en grotere nauwkeurigheid. Ook zijn de kosten en doorlooptijden voor kleinere oplages ongeveer hetzelfde als bij 3D-printen.

Zoals eerder vermeld, komt 3D-printen om de hoek kijken wanneer mallen en armaturen onregelmatige of complexe vormen hebben of kleiner zijn dan normaal. Bovendien kan 3D-printen bij het produceren van meerdere mallen en opspanningen een goede manier zijn om de kosten laag te houden.

Een van onze recente ontwerptips schetst welk van onze 3D-printprocessen het beste past bij bepaalde jig-/opspanningstoepassingen.

Voor plastic mallen en armaturen is stereolithografie (SL) een populaire optie voor het bouwen van kleinere, complexe mallen en armaturen, vanwege de uitstekende oppervlakteafwerking die mogelijk is op de uiteindelijke componenten. Selectieve lasersintering (SLS) wordt vaker gebruikt voor grotere mallen en armaturen, waardoor duurzame en nauwkeurige stukken worden geproduceerd die sterker zijn dan die gemaakt met SL. SLS biedt ook een groter bouwvolume, maar onderdelen zullen een ruwe afwerking hebben en fijnere details missen. Multi Jet Fusion wordt ook steeds populairder voor het produceren van mallen en opspanningen - het produceren van functionele nylon prototypes en productieonderdelen voor eindgebruik in slechts een dag.

Voor het 3D-printen van metalen mallen en armaturen kan direct metal laser sinteren (DMLS) extreem duurzame items produceren. DMLS-oppervlakken zijn echter vaak ruw en de doorlooptijden zijn langer vanwege vereisten voor nabewerking.

Zoals altijd kunt u bij al onze technische tips contact opnemen met een van onze applicatie-ingenieurs op 877-479-3680 of [email protected] met vragen of om opties te bespreken of advies te krijgen. Om vandaag nog aan uw volgende ontwerpproject te beginnen, uploadt u eenvoudig binnen enkele uren een 3D CAD-model voor een interactieve offerte.