การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยเครื่องจักรซีเอ็นซี: เมื่อความเร็วมีความสำคัญและชิ้นส่วนต้องใช้งานได้จริง

การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยเครื่องจักร CNC: เมื่อความเร็วมีความสำคัญและชิ้นส่วนต้องใช้งานได้จริง

วิศวกรเครื่องกลของคุณสร้างแบบจำลอง CAD เสร็จในวันศุกร์ การทบทวนผลิตภัณฑ์จะใช้เวลาสามสัปดาห์ คุณต้องมีตัวเครื่องอะลูมิเนียมที่ใช้งานได้จริง - วัสดุจริง ค่าเผื่อจริง เกลียวที่ประกอบจริง - เพื่อทดสอบความพอดี ตรวจสอบระยะห่างในการประกอบ และเดินเข้าไปในการประชุมนั้นพร้อมกับสิ่งของที่คุณสามารถมอบให้บนโต๊ะได้

นี่คือสถานการณ์ที่ การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีได้รับตำแหน่ง ไม่ใช่ทุกต้นแบบที่ต้องการ แต่เมื่อชิ้นส่วนต้องทำหน้าที่เหมือนกับส่วนประกอบการผลิต - ความทนทานต่อการยึดติด รับน้ำหนักบรรทุก อยู่รอดในวงจรความร้อน ใส่ลงในชุดประกอบที่มี-ฮาร์ดแวร์ที่ซื้อมา - ตัวยึดตำแหน่งที่พิมพ์แบบ 3 มิติ-จะไม่ให้ข้อมูลที่คุณต้องการ คุณต้องตัดชิ้นส่วนจากวัสดุจริงไปจนถึงข้อมูลจำเพาะจริง

ข้อผิดพลาดที่ทีมผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ทำในขั้นตอนนี้ไม่ใช่การเลือกกระบวนการที่ผิด มันไม่ได้คิดอย่างชัดเจนว่าจริงๆ แล้วต้นแบบนั้นมีไว้เพื่ออะไร ตอบคำถามนั้นก่อน และการเลือกกระบวนการจะเป็นไปตามตรรกะ

การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของ CNC หมายถึงอะไรในทางปฏิบัติ

การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีไม่ใช่หมวดบริการแยกต่างหากพร้อมอุปกรณ์พิเศษ เป็นการตัดเฉือน CNC แบบมาตรฐาน - การกัด การกลึง การกลึงแบบสวิส - ที่ดำเนินการด้วย-การจัดคิวคิวที่สั้น การตั้งค่าที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการวิ่งในจำนวนเดียวหรือน้อย- และการตรวจสอบกระบวนการที่ตรวจพบปัญหา DFM ก่อนที่จะเริ่มการตัดแทนที่จะเป็นหลังจากนั้น

ส่วนที่ "รวดเร็ว" มาจากสองสิ่ง: การไม่มีเวลารอเครื่องมือ (ต่างจากการฉีดขึ้นรูปหรือการหล่อแบบ CNC เริ่มจากไฟล์ CAD และบล็อกวัสดุ) และการจัดลำดับความสำคัญของพื้นที่โรงงานซึ่งได้รับงานต้นแบบผ่านคิวภายในเวลาไม่กี่วัน แทนที่จะเป็นสัปดาห์

สำหรับชิ้นส่วนอะลูมิเนียมแบบเรียบๆ - ตัวเรือน ขายึด บล็อกท่อร่วม - โดยทั่วไปเราสามารถเปลี่ยนจากไฟล์ CAD ที่ยืนยันแล้วไปเป็นชิ้นส่วนที่จัดส่งภายใน 3 ถึง 5 วันทำการ รูปทรงที่ซับซ้อน พิกัดความเผื่อที่แน่นหนาสำหรับคุณสมบัติหลายๆ อย่าง หรือวัสดุ เช่น ไทเทเนียม ช่วยเพิ่มคุณสมบัติดังกล่าว แต่สำหรับส่วนที่ทีมพัฒนาผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ต้องการจริงในขั้นตอนการตรวจสอบ ระยะเวลานั้นสั้นมาก

สิ่งที่ทำให้งานต้นแบบช้าลงอย่างสม่ำเสมอที่สุดไม่ใช่เวลาของเครื่องจักร กำลังดึงปัญหา - การเรียกค่าเผื่อพิกัดความเผื่อที่ไม่สมบูรณ์ ไม่มีข้อมูลจำเพาะของพื้นผิวสำเร็จ การเรียกเธรดโดยไม่มีการกำหนดคลาส หรือความหนาของผนังที่ไม่สามารถจัดอยู่ในวัสดุที่ระบุได้ การตรวจสอบ DFM ก่อนเริ่มงานจะใช้เวลาเพิ่มอีกสองสามชั่วโมง การตรวจจับปัญหาการยึดจับหลังจากตัดส่วนแรกแล้วจะใช้เวลาหลายวัน

การใช้เครื่องจักรต้นแบบ CNC กับการพิมพ์ 3 มิติ: ใช้เครื่องมือที่เหมาะสม

การอภิปรายระหว่างการตัดเฉือนต้นแบบ CNC เทียบกับการพิมพ์ 3 มิติมีคำตอบที่ตรงไปตรงมาเมื่อคุณมีความชัดเจนว่าต้นแบบต้องทำอย่างไร ไม่มีกระบวนการใดที่จะชนะในระดับสากล พวกเขาตอบคำถามที่แตกต่างกัน

การตัดสินอย่างตรงไปตรงมา: สำหรับต้นแบบที่จะเข้าสู่การทดสอบการใช้งาน - การโหลดความเครียด การหมุนเวียนด้วยความร้อน การประกอบด้วยฮาร์ดแวร์การผลิต ตัวอย่างที่ยื่นตามกฎระเบียบ - CNC มักจะเป็นทางเลือกที่ถูกต้องสำหรับชิ้นส่วนโลหะ คุณสมบัติของวัสดุมีความเท่าเทียมกันในการผลิต- เนื่องจากคุณกำลังตัดจากสต็อกแท่งเดียวกันกับที่การดำเนินการผลิตจะใช้ ชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์แบบ 3 มิติ-มีความแตกต่างทางโครงสร้างจุลภาคจากสต็อกที่จัดทำขึ้น ซึ่งมีความสำคัญเมื่อชิ้นส่วนอยู่ภายใต้การโหลด

สำหรับ-การตรวจสอบรูปร่างและพอดีในระยะเริ่มต้นที่คุณเพียงแค่ยืนยันว่ารูปร่างเหมาะสมและแนวคิดในการประกอบได้ผล การพิมพ์ 3 มิติด้วยพลาสติกจะเร็วขึ้น ถูกกว่า และเพียงพออย่างสมบูรณ์แบบ ข้อผิดพลาดคือการใช้มันผ่านขั้นตอนนั้นเมื่อข้อมูลต้นแบบจำเป็นต้องแสดงถึงประสิทธิภาพการผลิต

เมื่อระยะเวลารอคอยในการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของ CNC ถูกบีบอัด - และเมื่อไม่เป็นเช่นนั้น

เวลานำต้นแบบอย่างรวดเร็วของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีมีขีดจำกัดที่แท้จริง และการทำความเข้าใจสิ่งเหล่านี้จะช่วยให้คุณวางแผนรอบด้านได้แทนที่จะแปลกใจ

รายละเอียดอย่างหนึ่งที่ทำให้ลูกค้าเกิดความไม่ทันตั้งตัว: การประมวลผลการตกแต่งพื้นผิวหลัง-มักมีกำหนดเวลาที่แตกต่างจากการตัดเฉือน ชิ้นส่วนที่เครื่องภายในสองวันสามารถนั่งรออโนไดซ์ได้อีกสามวัน หากต้นแบบของคุณไม่ต้องการการเคลือบผิวแบบอะโนไดซ์ตามการใช้งาน - คุณกำลังทดสอบความพอดีทางกล ไม่ใช่ความต้านทานการกัดกร่อนหรือเครื่องสำอาง - ระบุ "ตาม-เครื่องจักร" และประหยัดเวลา เราตั้งค่าสถานะสิ่งนี้ในระหว่างการเสนอราคาในทุกงานที่มีการนำไปใช้

วัสดุสำหรับชิ้นส่วนต้นแบบ CNC: สิ่งที่วิศวกรระบุจริง ๆ

การเลือกใช้วัสดุในขั้นตอนต้นแบบควรตรงกับชิ้นส่วนที่ใช้ในการผลิต การใช้อะลูมิเนียม 6061 เพื่อสร้างต้นแบบชิ้นส่วนซึ่งในที่สุดจะกลายเป็น 7075 จะทำให้คุณได้รับข้อมูลด้านความแข็งและความแข็งแกร่งที่ทำให้เข้าใจผิด การใช้สเตนเลส 304 สำหรับต้นแบบส่วนประกอบทางการแพทย์ 316L ช่วยให้คุณมีพฤติกรรมการกัดกร่อนที่แตกต่างกันในการทดสอบการตรวจสอบความถูกต้อง

ที่กล่าวว่าวัสดุต้นแบบที่พบบ่อยที่สุดสำหรับชิ้นส่วนต้นแบบ CNC ปริมาณต่ำในอุตสาหกรรมที่เราให้บริการ:

อลูมิเนียม 6061-T6- ค่าเริ่มต้นสำหรับตัวเรือนกลไก ขายึด และส่วนประกอบโครงสร้างส่วนใหญ่ ขึ้นรูปได้เร็ว มีความคงตัวของขนาดที่ดี รับการชุบอโนไดซ์ได้ดี หากชิ้นส่วนการผลิตเป็น 6061 ก็ถือว่าสะอาดเหมือน-สำหรับ-เหมือนต้นแบบ

อลูมิเนียม 7075-T6- เมื่อชิ้นส่วนการผลิตต้องการความแข็งแกร่งที่สูงขึ้น ยากต่อการตัดเฉือนมากกว่ารุ่น 6061 เล็กน้อย ซึ่งมีระยะเวลารอคอยสินค้าใกล้เคียงกัน ระบุว่าเมื่อใด-ประสิทธิภาพการรับน้ำหนักของต้นแบบมีความสำคัญ

สแตนเลส 316L- มาตรฐานสำหรับส่วนประกอบของอุปกรณ์ทางการแพทย์ ชิ้นส่วนสัมผัสของไหล- และทุกสิ่งที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ใช้เวลาในการตัดนานกว่าอะลูมิเนียม จัดสรรงบประมาณเพิ่มอีกวัน

ไทเทเนียม Ti-6Al-4V- การใช้งานด้านการบินและอวกาศและการแพทย์ที่อัตราส่วนความแข็งแกร่ง-ต่อ-น้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ เครื่องจักรช้ากว่าเหล็กอย่างเห็นได้ชัด ต้นแบบไทเทเนียมที่จะใช้เวลาสองวันในอะลูมิเนียม โดยทั่วไปจะใช้เวลาสี่ถึงห้าวัน ส่วนต่างของต้นทุนนั้นเป็นเรื่องจริง - แต่หากการทดสอบการตรวจสอบของคุณเกี่ยวข้องกับน้ำหนักบรรทุก ความล้า หรือความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ก็ไม่มีสิ่งใดทดแทนได้

ทองเหลือง C360ตัวเชื่อมต่อ - ตัววาล์ว ข้อต่อเกลียว เครื่องจักรรวดเร็ว ทนทาน ทนทานได้ดี

ชิ้นส่วนต้นแบบ CNC ปริมาณต่ำ: ตัวขับเคลื่อนต้นทุนที่คุณควรเข้าใจ

ต้นทุนชิ้นส่วนต้นแบบ CNC ปริมาณต่ำต่อหน่วยมากกว่าชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยเหตุผลที่คาดเดาได้และคุ้มค่าที่จะเข้าใจ - ไม่ใช่แค่ยอมรับตามที่ได้รับ

ค่าติดตั้งเป็นตัวขับเคลื่อนที่ใหญ่ที่สุด การตั้งโปรแกรมเส้นทางเครื่องมือ CAM การแก้ไขชิ้นส่วน และการทดสอบการตัดใช้เวลาประมาณเท่ากันไม่ว่าคุณจะสร้างชิ้นส่วนหนึ่งหรือห้าสิบชิ้นก็ตาม ในการดำเนินการผลิตชิ้นส่วน 50 ชิ้น ต้นทุนการตั้งค่าจะตัดจำหน่ายเหลือเพียงเล็กน้อยของราคาต่อหน่วย ในการรันต้นแบบ 3 ส่วน มันมีอำนาจเหนือกว่า

เวลาเครื่องเป็นตัวขับที่สอง เครื่องจักร CNC ทำงานที่ 50–$100+ ต่อชั่วโมงสำหรับอุปกรณ์ 5 แกน ชิ้นส่วนที่ใช้เวลาเครื่องจักร 90 นาทีที่ 80 เหรียญสหรัฐฯ/ชั่วโมง มีส่วนช่วย 120 เหรียญสหรัฐฯ ต่อต้นทุนต่อหน่วยก่อนจะรวมวัสดุ เครื่องมือ และการตรวจสอบเข้าด้วยกัน

ขยะมูลฝอยมีจริงแต่มักกล่าวเกินจริง บล็อกอะลูมิเนียมขนาด 100 มม. × 100 มม. × 50 มม. อาจทำให้ได้ชิ้นส่วนที่มีน้ำหนัก 200 กรัม - ส่วนที่เหลือเป็นเศษ ต้นทุนวัสดุของชิปถือเป็นต้นทุนที่แท้จริง แต่สำหรับอะลูมิเนียมนั้นแทบจะไม่ใช่ปัจจัยหลัก

โดยทั่วไปค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบชิ้นส่วนต้นแบบจะสูงกว่าชิ้นส่วนการผลิต - เนื่องจากบทความแรกของงานใหม่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบมิติเต็มรูปแบบกับคำบรรยายการพิมพ์ทุกครั้ง ไม่ใช่ตัวอย่างทางสถิติ สำหรับอุตสาหกรรมที่มีการควบคุม (การแพทย์ การบินและอวกาศ) แพ็คเกจการตรวจสอบก็ถือว่าส่งมอบได้

หากงบประมาณต้นแบบของคุณถูกจำกัด คานสองอันที่มีประสิทธิภาพสูงสุดคือ: ลดความซับซ้อนของรูปทรงเพื่อลดเวลาเครื่องจักรและจำนวนการตั้งค่า และถามอย่างชัดเจนว่าจำเป็นต้องใช้ข้อมูลจำเพาะการตกแต่งสำหรับระยะนี้หรือไม่ ทั้งสองอย่างเป็นการตัดสินใจด้านการออกแบบและการวางแผน ไม่ใช่การตัดสินใจในการเจรจาต่อรองกับซัพพลายเออร์

MID Precision จัดการกับงานต้นแบบอย่างไร

เราดำเนินการต้นแบบและงานการผลิตที่มีปริมาณน้อย-ตามเส้นทางบริการที่กำหนด - ไม่ใช่เป็นของเหลือที่ถูกบีบระหว่างการดำเนินการผลิตขนาดใหญ่ งานต้นแบบที่ MID จะได้รับการตรวจสอบ DFM ก่อนที่ใบเสนอราคาจะหมด การตรวจสอบดังกล่าวครอบคลุมถึงพิกัดความเผื่อที่เกินกว่ารูปทรงเรขาคณิตที่รองรับ ความหนาของผนังที่จะทำให้เกิดปัญหาในการยึดจับ ข้อมูลจำเพาะของเกลียวที่จำเป็นต้องมีการกำหนดคลาส และคุณลักษณะใดๆ ที่การปรับเปลี่ยนการออกแบบเล็กน้อยจะช่วยลดต้นทุนหรือความเสี่ยงได้อย่างมาก

ในงานล่าสุด - บล็อกท่อร่วมแบบนิวแมติก 6061-T6 ที่มีพอร์ต M5 แปดพอร์ตและพิกัดความเผื่อของรู ±0.01 มม. บนบ่าวาล์วกลาง การตรวจสอบของ DFM พบว่าตำแหน่งพอร์ตสองตำแหน่งจะต้องมีการตั้งค่าครั้งที่สี่ซึ่งไม่ชัดเจนจากโมเดล 3 มิติ เราตั้งค่าสถานะก่อนการตัด ลูกค้าเปลี่ยนตำแหน่งพอร์ตหนึ่งตำแหน่ง 2 มม. ใน CAD และงานดำเนินไปในการตั้งค่าสามแบบแทนที่จะเป็นสี่ตำแหน่ง ชิ้นส่วนจัดส่งในวันที่สี่จากการพิมพ์ที่ได้รับการยืนยัน นั่นคือการโทรประเภทหนึ่งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีใครสักคนอ่านภาพวาดก่อนที่จะเขียนโปรแกรมเท่านั้น

ของเราการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีบริการครอบคลุมการกัด 3- แกน, 4 แกน และ 5 แกน, การกลึง CNC และการกลึง CNC แบบสวิสสำหรับส่วนประกอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กที่มีความแม่นยำ ระยะเวลารอคอยมาตรฐานในการรันต้นแบบส่วนใหญ่คือ 3–7 วันทำการนับจากแพ็คเกจการวาด 2D+3D ที่ยืนยันแล้ว วัสดุจากโลหะผสมอลูมิเนียมไปจนถึงสแตนเลส ไทเทเนียม ทองเหลือง ทองแดง และพลาสติกวิศวกรรม

หากโครงการของคุณเป็นเรื่องสำคัญด้านเวลา-พูดคุยกับวิศวกรของเราก่อนที่คุณจะส่ง RFQ - การสนทนา 10 นาทีเกี่ยวกับแนวทางการแก้ไขและลำดับความสำคัญของความอดทน อาจช่วยลดเวลาหนึ่งหรือสองวันก่อนที่งานจะเริ่มด้วยซ้ำ

ส่งงานพิมพ์ของคุณมาให้เราและเราจะคืนใบเสนอราคาพร้อมบันทึก DFM ภายใน 24 ชั่วโมง สำหรับการผลิตต้นแบบและสะพานในปริมาณต่ำเราตอบกลับการสอบถามในวันทำการเดียวกัน

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: การออกแบบของฉันยังคงเปลี่ยนแปลงอยู่ ฉันควรรอจนกว่าจะเสร็จสิ้นก่อนที่จะเสนอราคาต้นแบบ CNC หรือไม่

ไม่จำเป็น. หากการเปลี่ยนแปลงเป็นเพียง - ตำแหน่งคุณลักษณะ ขนาดรู รัศมี - เล็กๆ น้อยๆ ที่ได้รับการตัดต้นแบบครั้งแรกในตอนนี้ และการรวมการเปลี่ยนแปลงในการวิ่งครั้งที่สองมักจะเร็วกว่าการรอการออกแบบหยุดนิ่ง ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งในการรันครั้งที่สองนั้นต่ำกว่า เนื่องจากการเขียนโปรแกรม CAM ดำเนินการไปอย่างมาก จุดที่สมเหตุสมผลที่จะรอคือถ้าเรขาคณิตพื้นฐานยังคงอยู่ในฟลักซ์ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างครั้งใหญ่หมายถึง-การเขียนโปรแกรมใหม่ตั้งแต่ต้น บอกเราว่าการออกแบบอยู่ในจุดใดในวงจรการตรวจสอบเมื่อคุณสอบถาม - เราจะให้คำแนะนำว่าควรค่าแก่การตัดตอนนี้หรือเก็บไว้

ถาม: เราจำเป็นต้องมีต้นแบบเพื่อให้ตรงกับวัสดุการผลิต และเสร็จสิ้น - การเคลือบอะโนไดซ์ 6061-T6 ให้ตรงตามข้อกำหนดเดียวกันกับขั้นตอนการผลิต คุณทำแบบนั้นได้ไหม?

ใช่ และจะถือเป็นการเรียกที่ถูกต้องหากต้นแบบกำลังเข้าสู่การทดสอบรูปทรง/ความพอดี/ฟังก์ชันซึ่งรวมถึงความทนทานของพื้นผิวหรือความสวยงามสำหรับการตรวจสอบของผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย ระบุประเภทของอโนไดซ์ (Type II ใส, ฮาร์ดอโนไดซ์ Type III, สี), ความหนา และข้อกำหนดในการปิดบังใดๆ บนแบบร่าง การชุบอโนไดซ์จะส่งไปยังคู่ตกแต่งขั้นสุดท้ายที่ได้รับอนุมัติของเรา และโดยทั่วไปจะใช้เวลา 2–3 วันทำการ หากต้นแบบมีไว้เพื่อการตรวจสอบขนาดภายในเท่านั้น เนื่องจาก-เครื่องจักรจะช่วยคุณประหยัดเวลาและต้นทุนการตกแต่ง

ถาม: ปริมาณขั้นต่ำที่คุณจะใช้กับงานต้นแบบ CNC คือเท่าใด

ส่วนหนึ่ง. เราดำเนินงานต้นแบบหน่วยเดียว-เป็นประจำ - ส่วนประกอบทดลองปลูกถ่าย ส่วนประกอบฟิกซ์เจอร์ที่กำหนดเอง และตัววาล์วปิดหนึ่ง- ต้นทุนต่อหน่วยในชิ้นส่วนเดียวสูงกว่าการดำเนินการ 10 ส่วน เนื่องจากการตั้งค่าจะตัดจำหน่ายในจำนวนชิ้นที่น้อยลง แต่ไม่มีเกณฑ์ปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำ หากคุณต้องการส่วนหนึ่งเพื่อตรวจสอบแนวคิด นั่นเป็นงานที่ถูกต้อง

ถาม: ทำอย่างไรการใช้เครื่องจักรต้นแบบ CNC เทียบกับการพิมพ์ 3 มิติเปรียบเทียบราคาสำหรับตู้อะลูมิเนียมขนาดเล็ก เช่น 80 มม. × 60 มม. × 30 มม.

สำหรับตู้แบบธรรมดาในช่วงขนาดดังกล่าว โดยทั่วไปแล้วการพิมพ์ 3 มิติด้วยพลาสติก (SLA หรือ SLS) จะมีราคาถูกกว่าและเร็วกว่าสำหรับต้นแบบการตรวจสอบด้วยภาพ/แบบฟอร์ม - ต่ำกว่า 100 ดอลลาร์สหรัฐฯ และใช้เวลา 1–2 วัน CNC ในอะลูมิเนียมสำหรับตัวเครื่องเดียวกันจะมีราคา 150–400 เหรียญสหรัฐฯ ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของคุณสมบัติ โดยมีระยะเวลารอคอยสินค้า 3-5 วัน ชิ้นส่วน CNC ให้วัสดุการผลิตที่เทียบเท่า- การยึดเกลียวจริง และพื้นผิวสำเร็จที่คุณสามารถชุบอโนไดซ์ได้จริง หากต้นแบบกำลังเข้าสู่การทดสอบการทำงานหรือจำเป็นต้องแสดงประสิทธิภาพการผลิต ความแตกต่างของต้นทุนก็สมเหตุสมผล หากจะต้องนั่งโต๊ะเพื่อให้ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียตรวจสอบ การพิมพ์ 3 มิติคือคำตอบที่ถูกต้อง