Følg mig på: 
Forholdsregler for CNC-bearbejdning af funktionelle prototyper
Funktionel prototype er et eksempel på et produkt, en model, der bruges til at evaluere design, materialer, styrke, tolerancer, montering, arbejdsmekanisme, fremstillingsevne, og er en væsentlig del af montage-, test-, pilot- og markedsundersøgelsesprocessen. Funktionelle prototyper kan fremstilles via en række forskellige forarbejdningsmetoder og materialer af teknisk kvalitet og er erstatninger for det endelige produkt, hvilket tillader test af egnethed og funktionalitet under ekstreme driftsforhold for at forbedre design.
1, Processen med at fremstille funktionelle prototyper
Da funktionelle prototyper kun bruges til test og demonstration, er den nødvendige mængde relativt lille. De fleste prototyper bygges i mængder på 100 eller mindre. Prototypevirksomheder er generelt ikke masseproduktionsfabrikker og forventer ikke, at du bestiller en million dele. De fremstillingsprocesser, der foretrækkes af virksomheder, der fremstiller funktionelle prototyper (og rapid prototyping) – CNC-bearbejdning , 3D-printning, vakuumstøbning, rapid tooling og en række overfladebehandlingsprocedurer osv. – fokuserer på at fremstille små partier af prototyper på kort leveringstid for at hjælpe dig med at opfylde dine behov for valideringsdesign og markedsundersøgelser.
CNC-bearbejdning.
CNC-bearbejdningsteknologi er ideel til fremstilling af funktionelle prototyper og er en effektiv og omkostningseffektiv metode til udvikling af prototyper og brugerdefinerede dele. De ønskede strukturelle egenskaber opnås ved hjælp af CNC-fræsning, CNC-drejning osv. Denne metode garanterer overlegen styrke og en fremragende overfladefinish sammenlignet med andre prototypeteknikker. Det brede udvalg af materialer, der er tilgængelige til CNC-bearbejdning, herunder hundredvis af metaller og tekniske plasttyper, giver mulighed for endnu flere materialemuligheder, når man skaber funktionelle prototyper. Derudover giver CNC-bearbejdning mulighed for optimal kontrol af tolerancerne for prototypedele. Derudover er det den bedste måde at teste prototypens strukturs bearbejdelighed og funktion. CNC-prototyping er en god mulighed, fordi den er tidsfølsom sammenlignet med andre metoder.
3D udskrivning
3D-print er en af processerne til at lave funktionelle prototyper, og der er to typer 3D-printtjenester, Stereolithography (SLA) og Selective Laser Sintering (SLS). Stereolitografi (SLA) er den mest anvendte 3D-printmetode med ABS og nogle gennemsigtige materialer. Ligeledes er Stereo Laser Sintering (SLS) populær, som bruger højeffekt og optiske lasere til at sammensmelte små pulverlag. Ved at skabe 3D-printede funktionelle prototyper kan en designer eller ingeniør teste forskellige termoplastiske materialer i et arbejdsmiljø for at se, hvordan den funktionelle prototype vil reagere på de forskellige belastninger ved daglig brug af produkter. Et almindeligt materiale til denne proces er nylon.
Polyurethan vakuumstøbning
Polyurethan Vakuumstøbning bruges typisk til fremstilling af funktionelle prototyper i små partier (10 til 25 eksemplarer). En prototype (Master) fremstillet ved CNC-bearbejdning eller 3D-print, en form dannet ved støbning af silikone, plus polyurethan med forskellige fysiske egenskaber, gør det muligt for prototypen at blive funktionelt testet under forskellige forhold, herunder mekaniske egenskaber, varmebestandighed og anden pålidelighedstest. Du får funktionelt konsistente kopier, inklusive farve, finish, tekstur og finish. Det kan skabe brugerdefinerede og komplekse produktionsdele med lavt volumen hurtigere og til en lavere pris end traditionelle forme og sprøjtestøbning.
Hurtig værktøj
Rapid tooling muliggør hurtig produktion af hundredtusindvis af omkostningseffektive plastik funktionelle prototyper med nærende produktegenskaber samt slutbrugsdele, og er broen fra prototype til masseproduktion. Typisk er hurtigforme lavet af 7075 aluminium eller blødt stål.
2. Processen med CNC-bearbejdning funktionel prototype
Ovenstående er de vigtigste måder at fremstille funktionelle prototyper på, hvoraf CNC-bearbejdning er den mest populære måde at fremstille prototyper hurtigt på. CNC rapid prototyping er populær for sin nøjagtighed, dimensionelle stabilitet og ensartede kvalitet. For at fuldføre en højkvalitets CNC-RP skal processen dog følges omhyggeligt for at opnå de bedste prototyperesultater.
designkoncept
Design er en forudsætning for hurtig prototyping, hvor en designer eller ingeniør skaber flere mulige designs til et produkt, herunder størrelsen og funktionen af prototypefunktioner, Design for Manufacturing and Assembly (DFMA), Design for Test (DFT) og mere.
Generer 3D-tegninger
CNC-bearbejdning er afhængig af 3D-tegninger, såsom CAD-design. Derfor vil de udvalgte designs blive konverteret til 3D-tegninger. 3D-filen definerer alle dimensioner, funktioner og æstetiske specifikationer for det endelige produkt, og bearbejdningsprocessen, der producerer hver funktion, kan bestemmes. Samtidig bestemmer den rækkefølgen af fremstillingstrinnene. Prototypeproduktion til CNC-bearbejdning kan involvere forskellige fremstillingsprocesser såsom CNC-drejning, CNC-skæring, CNC-fræsning, CNC-boring osv.
CNC programmering
Sekvensen og værktøjsbetjeningsinstruktionerne for CNC-produktionsprocessen leveres af CNC-programmet til CNC-værktøjsmaskinen. Maskinmestre bruger erfaring og viden til CNC-programmering, herunder parametre som f.eks. tilspænding, skæredybde, antal kørsler, værktøjsafstand osv., indsat i G-kode eller M-kode for at skabe et CNC-program. Ved G-kode og M-kode bruges den til at instruere CNC-værktøjsmaskiner til at automatisere og hurtigt fremstille i henhold til produktionskrav.
Start CNC-fremstilling
Når CNC-programmet er klar, sættes det op i CNC-maskinens CNC-panel. Når emnet er monteret på værktøjet, indstilles maskinens driftstilstand, og CNC-fremstillingen begynder, når knappen aktiveres, hvorved der opnås en prototype på den ønskede produktfunktion.
Test
Test er det sidste og vigtigste trin i funktionel prototyping. Det ultimative mål med prototyping er at teste funktionalitet og kontrollere for fejl, defekter, holdbarhed og overordnet ydeevne. Efter at prototypen har bestået forskellige tests og er godkendt af produkteksperter, går det endelige produkt i produktion. Hvis den funktionelle prototype ikke kan opfylde de oprindelige krav, vælges det optimerede design, og hele processen med CNC-bearbejdning af prototypen gentages. Da CNC-bearbejdning af en prototype er en ret udfordrende proces, der kræver dygtige maskinmestre til CNC-programmering og CNC-drift, er det bedst at få CNC-bearbejdning fra en professionel leverandør.
3. Industri
Funktionelle prototyper kan bruges i næsten alle industrier af CNC præcisionsbearbejdning. I de fleste af disse industrier er der altid behov for en prototype eller i det mindste en version, der viser, hvordan det rigtige produkt fungerer. CNC-fremstillede funktionelle prototyper er en af de mest kompatible metoder og kan komme i en række forskellige materialer, herunder ingeniørplast og forskellige metaller. CNC-bearbejdning er ofte bedre egnet til funktionelle prototyper, der kræver styrke, mekanisk stabilitet eller andre egenskaber, som additive processer ikke kan give.
Medicinsk industri
Medicin udvikler sig hurtigt med den stadigt stigende efterspørgsel efter nye enheder. Det meste af tiden har disse medicinske virksomheder dog brug for at se en prototype for at sikre, at produktet fungerer efter hensigten. Fordi livet er involveret, er der ikke plads til fejl, og prototypen skal være en nøjagtig og funktionel kopi af det færdige produkt. CNC-bearbejdning er ansvarlig for den almindelige måde at fremstille medicinsk udstyr på, herunder ortoser, sikkerhedshuse, implantater, MRI-maskiner, ventilatorer, diagnostik og mere.
Bil industrien
Efterhånden som køretøjer fortsætter med at innovere, såsom de stadig mere populære elektriske køretøjer, skal der udvikles funktionelle prototyper, før de føjes til produktionslinjen. Ligesom i den medicinske industri skal disse prototyper testes for at se, om de fungerer korrekt og passer ind i den bil, der gentages, før de bestilles til masseproduktion. CNC-bearbejdning er ansvarlig for at udvikle automotive prototypedele til præcise specifikationer. Det er også muligt at fremstille dele til andre transportmidler, såsom skibe, transportlastbiler mv.
Luftfartsindustri
Luftfartsindustrien er en industri, der ikke tillader nogen fejl, da en lille fejl kan få nogle dele af et rumfartøj til at fungere dårligt eller øge sliddet på nogle komponenter. Før afgang skal funktionelle prototypedele testes flere gange for at se, om de fungerer korrekt. CNC-bearbejdning er ansvarlig for fremstillingen af mange komponenter i rumfartsindustrien, såsom landingsstelporte, bøsninger, manifolds, bæreprofiler og mere.
Militær- og forsvarsindustrien
CNC-bearbejdning af prototyping-tjenester har også mange anvendelser i denne industri. Behovet for prototyper kan ikke ignoreres, da de fleste kampkøretøjer fremstillet kræver ret komplekse opsætninger for at fungere korrekt. CNC-bearbejdede prototyper er den perfekte mulighed, eksempler på udstyr fremstillet til denne industri omfatter flydele, transportdele, kommunikationsdele osv.
4. Fordele ved CNC-bearbejdning funktionelle prototyper
Omkostningseffektiv. Hvis du kun har brug for at lave et par funktionelle prototyper, er CNC-bearbejdning af prototyper den bedste løsning med hensyn til pris. I modsætning til andre metoder kan CNC-prototyping begynde, når 3D-filen er konfigureret.
Høj præcision. Fordelen ved CNC-prototyping er den høje præcision. I modsætning til 3D-printning er CNC fuldt ud i stand til at producere slutbrugerdele og prototyper, så prototyper tæt på det endelige produkt kan skabes. Dette er en stor fordel for dem, der ønsker at bruge prototyper til strukturel og funktionel testning.
Stort udvalg af materialer. CNC-bearbejdning kan vælge mellem hundredvis af ingeniørplast og metaller og kan lave prototyper ved hjælp af de samme (eller lignende) materialer som den sidste del.
CNC-prototyper er en af de bedste måder at lave funktionelle prototyper på på grund af dens relativt hurtige metode og korte leveringstid.
5. Find en pålidelig CNC-bearbejdningsleverandør.
Der er et par nøglefaktorer i valget af en pålidelig CNC-butik eller en anden prototypevirksomhed.
Kvalitetskontrol: Dette betyder mere end blot at gennemgå din prototype før afsendelse. Kvalitetskontrollen bør bakkes op af dokumentation og certificeringer for at sikre, at dine prototyper er fremstillet med de rigtige materialer og på den rigtige måde.
Hastighed: Faktisk har alle produktdesignere punktlighed, og det er afgørende at levere prototyper hurtigt for at prioritere markedsandele. Hvis din prototypevirksomhed ikke overholder deadlines, så søg andre steder.
Kundeservice: God kundeservice betyder mere end at være høflig i telefonen, at imødekomme nye og usædvanlige forespørgsler, tilbyde nyttige råd og generelt gøre en ekstra indsats for at gøre din prototype til en succes.
6.Hvordan bestiller man funktionelle prototyper?
Hvis du aldrig har arbejdet med en prototypevirksomhed før, ved du sandsynligvis ikke, hvordan du bestiller funktionelle prototyper, og du har måske et par spørgsmål: Hvordan finder jeg en virksomhed, der laver en prototype? Hvor meget koster en prototype? Hvor lang tid tager det at lave en funktionel prototype?
3D-filer. Ofte i almindelige formater som STEP, XT, SOLIDWORKS osv. – så prototypevirksomheder med det samme kan se, hvad du vil bygge. (Du kan indsende en anmodning uden en 3D-fil, men det er svært for virksomheder at give et præcist tilbud.) Du bør også angive følgende oplysninger: mængde, materiale, finish, deadline og alt andet, der er vigtigt for dit projekt, men som ikke fremgår tydeligt af CAD-filens krav alene.
Anmodning om tilbud. I næsten alle tilfælde starter prototyping med en anmodning om tilbud (RFQ). Dette er den anmodning, du (kunden) sender til prototypevirksomheden med en beskrivelse af de oplysninger, du ønsker for at lave en funktionel prototype. I dag bruger de fleste prototypevirksomheder en onlineformular til at modtage anmodninger om tilbud.
Evaluering. Prototypevirksomheden evaluerer anmodningen og beregner CNC-projektets omkostninger baseret på faktorer som materialer, produktionsudstyr og arbejdstid. Typisk sender du omkostningsoversigten inden for 24 timer. Derefter er det op til dig at acceptere tilbuddet og bede virksomheden om at begynde at bygge prototypen.
Et andet vigtigt skridt før produktion er at underskrive en fortrolighedsaftale (NDA) . Dette er et dokument, der forhindrer prototypevirksomheder i at dele eller sælge dine designs til dine konkurrenter. Når design- og juridiske spørgsmål er afsluttet, vil prototypevirksomheden begynde at fremstille dine dele på den aftalte måde. Det globale marked for hurtig prototyping er under forandring, men Kina tilbyder muligvis stadig den bedste balance mellem kvalitet og værdi for fremstilling af prototyper.
