Seguimi su: 
Precauzioni per la lavorazione CNC di prototipi funzionali
Il prototipo funzionale è un campione di un prodotto, un modello utilizzato per valutare il design, i materiali, la resistenza, le tolleranze, l'assemblaggio, il meccanismo di lavoro, la producibilità ed è una parte essenziale del processo di assemblaggio, test, pilotaggio e ricerca di mercato. I prototipi funzionali possono essere realizzati tramite una varietà di metodi di lavorazione e materiali di qualità ingegneristica e sostituiscono il prodotto finale, consentendo di testare l'idoneità e la funzionalità in condizioni operative estreme per migliorare i progetti.
1, Il processo di produzione di prototipi funzionali
Poiché i prototipi funzionali vengono utilizzati solo per test e dimostrazioni, la quantità richiesta è relativamente piccola. La maggior parte dei prototipi viene realizzata in quantità pari o inferiori a 100 pezzi. Le aziende di prototipazione non sono generalmente fabbriche di produzione di massa e non si aspettano ordini di milioni di pezzi. I processi produttivi preferiti dalle aziende che realizzano prototipi funzionali (e prototipazione rapida) – lavorazione CNC , stampa 3D, fusione sottovuoto, prototipazione rapida e una gamma di procedure di finitura superficiale, ecc. – si concentrano sulla realizzazione di piccoli lotti di prototipi in tempi brevi per soddisfare le esigenze di validazione del design e di ricerca di mercato.
Lavorazione CNC.
La tecnologia di lavorazione CNC è ideale per la produzione di prototipi funzionali e rappresenta un metodo efficiente ed economico per lo sviluppo di prototipi e componenti personalizzati. Le caratteristiche strutturali desiderate vengono ottenute mediante fresatura CNC, tornitura CNC, ecc. Questo metodo garantisce una resistenza superiore e un'eccellente finitura superficiale rispetto ad altre tecniche di prototipazione. L'ampia gamma di materiali disponibili per la lavorazione CNC, tra cui centinaia di metalli e tecnopolimeri, offre ancora più opzioni per la creazione di prototipi funzionali. Inoltre, la lavorazione CNC consente un controllo ottimale delle tolleranze dei componenti del prototipo. È anche il modo migliore per testare la funzionalità e la praticità della struttura del prototipo. La prototipazione CNC è una valida opzione perché, rispetto ad altri metodi, è particolarmente rapida.
stampa 3D
La stampa 3D è uno dei processi per realizzare prototipi funzionali e ci sono due tipi di servizi di stampa 3D, Stereolitografia (SLA) e Sinterizzazione laser selettiva (SLS). La stereolitografia (SLA) è il metodo di stampa 3D più comunemente utilizzato, con ABS e alcuni materiali trasparenti. Allo stesso modo, è popolare la sinterizzazione laser stereo (SLS), che utilizza laser ottici e ad alta potenza per fondere piccoli strati di polvere. Creando prototipi funzionali stampati in 3D, un designer o un ingegnere può testare vari materiali termoplastici in un ambiente di lavoro per vedere come reagirà il prototipo funzionale alle varie sollecitazioni dell'uso quotidiano del prodotto. Un materiale comune per questo processo è il nylon.
Colata sottovuoto in poliuretano
La colata sottovuoto in poliuretano viene generalmente utilizzata per la produzione di prototipi funzionali in piccoli lotti (da 10 a 25 copie). Un prototipo (Master) prodotto mediante lavorazione CNC o stampa 3D, uno stampo formato da silicone per colata, più poliuretano con diverse proprietà fisiche consente di testare funzionalmente il prototipo in diverse condizioni, comprese proprietà meccaniche, resistenza al calore e altri test di affidabilità. Ottieni copie funzionalmente coerenti, inclusi colore, finitura, texture e finitura. Può creare parti di produzione a basso volume personalizzate e complesse più velocemente e a un costo inferiore rispetto agli stampi tradizionali e allo stampaggio a iniezione.
Utensili rapidi
Gli strumenti rapidi consentono la produzione rapida di centinaia di migliaia di prototipi funzionali in plastica economici con proprietà di prodotto quasi finali, nonché parti di uso finale, ed è il ponte dal prototipo alla produzione di massa. In genere, gli stampi rapidi sono realizzati in alluminio 7075 o acciaio dolce.
2. Il processo di prototipo funzionale di lavorazione CNC
Quanto sopra sono i modi principali per produrre prototipi funzionali, di cui la lavorazione CNC è il modo più popolare per produrre rapidamente prototipi. La prototipazione rapida CNC è popolare per la sua precisione, stabilità dimensionale e qualità costante. Tuttavia, per completare un CNC-RP di alta qualità, il processo deve essere seguito meticolosamente per ottenere i migliori risultati di prototipazione.
Idea di design
Il design è un prerequisito per la prototipazione rapida, in cui un designer o un ingegnere crea più progetti possibili per un prodotto, comprese le dimensioni e la funzione delle caratteristiche del prototipo, Design for Manufacturing and Assembly (DFMA), Design for Test (DFT) e altro ancora.
Genera disegni 3D
La lavorazione CNC si basa su disegni 3D, come i progetti CAD. Pertanto, i disegni selezionati verranno convertiti in Disegni 3D. Il file 3D definisce tutte le dimensioni, le caratteristiche e le specifiche estetiche del prodotto finale ed è possibile determinare il processo di lavorazione che produce ciascuna caratteristica. Allo stesso tempo, determina l'ordine delle fasi di produzione. La produzione di prototipi per la lavorazione CNC può comportare vari processi di produzione come tornitura CNC, taglio CNC, fresatura CNC, foratura CNC, ecc.
Programmazione CNC
La sequenza e le istruzioni operative dell'utensile del processo di produzione CNC sono fornite dal programma CNC alla macchina utensile CNC. I macchinisti utilizzano l'esperienza e le conoscenze per la programmazione CNC, inclusi parametri come avanzamento, profondità di taglio, numero di esecuzioni, distanza di spostamento dell'utensile, ecc., inseriti nel codice G o M per creare un programma CNC. Con il codice G e il codice M, viene utilizzato per istruire le macchine utensili CNC per automatizzare e produrre rapidamente in base ai requisiti di produzione.
Inizia la produzione CNC
Una volta che il programma CNC è pronto, viene impostato nel pannello CNC della macchina CNC. Quando il pezzo viene montato sull'utensile, viene impostata la modalità operativa della macchina e quando viene attivato il pulsante inizia la produzione CNC, ottenendo così un prototipo della funzione del prodotto desiderata.
Collaudo
Il test è l'ultimo e più importante passaggio nella prototipazione funzionale. L'obiettivo finale della prototipazione è testare la funzionalità e verificare la presenza di bug, difetti, durata e prestazioni complessive. Dopo che il prototipo ha superato vari test ed è stato approvato da esperti di prodotto, il prodotto finale entra in produzione. Se il prototipo funzionale non può soddisfare i requisiti originali, viene selezionato il design ottimizzato e viene ripetuto l'intero processo di lavorazione CNC del prototipo. Poiché la lavorazione CNC di un prototipo è un processo piuttosto impegnativo che richiede macchinisti qualificati per la programmazione CNC e il funzionamento CNC, è meglio ottenere servizi di lavorazione CNC da un fornitore professionale.
3. industria
I prototipi funzionali possono essere utilizzati in quasi tutti i settori della lavorazione di precisione CNC. Nella maggior parte di questi settori, è sempre necessario un prototipo o almeno una versione che mostri come funziona il prodotto reale. I prototipi funzionali realizzati con CNC sono uno dei metodi più conformi e possono essere disponibili in una varietà di opzioni di materiale, inclusi tecnopolimeri e vari metalli. La lavorazione CNC è spesso più adatta per prototipi funzionali che richiedono resistenza, stabilità meccanica o altre proprietà che i processi additivi non possono fornire.
industria medica
La medicina si sta evolvendo rapidamente con la domanda sempre crescente di nuovi dispositivi. Il più delle volte, tuttavia, queste aziende mediche hanno bisogno di vedere un prototipo per garantire che il prodotto funzioni come previsto. Poiché la vita è coinvolta, non c'è spazio per errori e il prototipo deve essere una replica esatta e funzionale del prodotto finito. La lavorazione CNC è responsabile del modo tradizionale di produzione di dispositivi medici, inclusi ortesi, alloggiamenti di sicurezza, impianti, macchine per risonanza magnetica, ventilatori, dispositivi diagnostici e altro ancora.
Industria automobilistica
Poiché i veicoli continuano a innovare, come i veicoli elettrici sempre più popolari, è necessario sviluppare prototipi funzionali prima di essere aggiunti alla linea di produzione. Proprio come nell'industria medica, questi prototipi devono essere testati per vedere se funzionano correttamente e si adattano all'auto su cui viene ripetuto prima di ordinarli per la produzione di massa. La lavorazione CNC è responsabile dello sviluppo di parti di prototipi automobilistici secondo specifiche precise. È anche possibile produrre parti per altri mezzi di trasporto, come navi, camion da trasporto, ecc.
Industria aerospaziale
L'industria aerospaziale è un'industria che non ammette errori, poiché un piccolo errore può causare il malfunzionamento di alcune parti di un veicolo spaziale o aumentare l'usura di alcuni componenti. Prima di decollare, le parti funzionali del prototipo devono essere testate più volte per vedere se funzionano correttamente. La lavorazione CNC è responsabile della produzione di molti componenti dell'industria aerospaziale, come porte per carrelli di atterraggio, boccole, collettori, profili alari e altro ancora.
Industria militare e della difesa
Anche i servizi di prototipazione di lavorazione CNC hanno molti usi in questo settore. La necessità di prototipi non può essere ignorata, poiché la maggior parte dei veicoli da combattimento prodotti richiede configurazioni abbastanza complesse per funzionare correttamente. I prototipi lavorati a CNC sono l'opzione perfetta, esempi di apparecchiature prodotte per questo settore includono parti di aeromobili, parti di trasporto, parti di comunicazione, ecc.
4. Vantaggi dei prototipi funzionali di lavorazione CNC
Conveniente. Se devi realizzare solo pochi prototipi funzionali, i servizi di prototipazione CNC rappresentano la soluzione migliore in termini di prezzo. A differenza di altri metodi, la prototipazione CNC può iniziare non appena il file 3D è pronto.
Alta precisione. Il vantaggio della prototipazione CNC risiede nell'elevata precisione. A differenza della stampa 3D, la tecnologia CNC è in grado di produrre sia componenti che prototipi per l'uso finale, consentendo la creazione di prototipi molto simili al prodotto finito. Questo rappresenta un grande vantaggio per chi desidera utilizzare i prototipi per test strutturali e funzionali.
Ampia scelta di materiali. La lavorazione CNC può scegliere tra centinaia di tecnopolimeri e metalli e può realizzare prototipi utilizzando gli stessi (o simili) materiali della parte finale.
La prototipazione CNC è uno dei modi migliori per realizzare prototipi funzionali grazie al suo metodo relativamente veloce e ai tempi di consegna brevi.
5. Trova un fornitore affidabile di lavorazioni CNC.
Ci sono alcuni fattori chiave nella scelta di un'officina CNC affidabile o di un'altra società di prototipazione.
Controllo qualità: significa molto più che semplicemente esaminare il prototipo prima della spedizione. Il controllo qualità deve essere supportato da documentazione e certificazioni per garantire che i prototipi siano realizzati con i materiali giusti e nel modo corretto.
Velocità: I. In realtà, tutti i progettisti di prodotto hanno a cuore il rispetto delle scadenze, e consegnare rapidamente i prototipi è fondamentale per conquistare quote di mercato. Se la tua azienda di prototipazione non rispetta le scadenze, cerca altrove.
Assistenza clienti: Oltre ad essere gentili al telefono, un buon servizio clienti significa venire incontro a richieste nuove e insolite, offrire consigli utili e, in generale, fare il possibile per garantire il successo del vostro prototipo.
6.Come ordinare prototipi funzionali?
Se non hai mai lavorato con un'azienda di prototipazione, probabilmente non sai come ordinare prototipi funzionali e potresti avere alcune domande: come faccio a trovare un'azienda che realizza un prototipo? Quanto costa un prototipo? Quanto tempo ci vuole per realizzare un prototipo funzionale?
File 3D. Spesso in formati comuni come STEP, XT, SOLIDWORKS e così via, in modo che le aziende di prototipazione possano vedere immediatamente cosa si desidera realizzare. (È possibile inviare una richiesta anche senza un file 3D, ma in tal caso per le aziende sarà difficile fornire un preventivo accurato.) È inoltre necessario fornire le seguenti informazioni: quantità, materiale, finitura, scadenza e qualsiasi altro dettaglio significativo per il progetto che non risulti evidente dal solo file CAD.
Richiesta di preventivo (RFQ). Nella quasi totalità dei casi, la prototipazione inizia con una richiesta di preventivo (RFQ). Si tratta della richiesta che voi (il cliente) inviate all'azienda di prototipazione, specificando le informazioni necessarie per la realizzazione di un prototipo funzionante. Oggi, la maggior parte delle aziende di prototipazione utilizza un modulo online per ricevere le richieste di preventivo.
Valutazione. L'azienda di prototipazione valuta la richiesta e calcola il costo del progetto CNC in base a fattori quali materiali, attrezzature di produzione e tempi di manodopera, solitamente entro 24 ore dall'invio del preventivo dettagliato. A quel punto, spetta a voi accettare il preventivo e autorizzare l'azienda ad avviare la costruzione del prototipo.
Un altro passaggio importante prima della produzione è la firma di un accordo di non divulgazione (NDA) . Si tratta di un documento che impedisce alle aziende di prototipazione di condividere o vendere i vostri progetti ai vostri concorrenti. Una volta definiti il design e gli aspetti legali, l'azienda di prototipazione inizierà a produrre i vostri componenti secondo le modalità concordate. Il mercato globale della prototipazione rapida è in continua evoluzione, ma la Cina potrebbe ancora offrire il miglior equilibrio tra qualità e prezzo per la realizzazione di prototipi.
