Środki ostrożności dotyczące prototypów funkcjonalnych obróbki CNC

Środki ostrożności dotyczące prototypów funkcjonalnych obróbki CNC

Funkcjonalny prototyp to próbka produktu, model używany do oceny projektu, materiałów, wytrzymałości, tolerancji, montażu, mechanizmu roboczego, możliwości produkcyjnych i jest istotną częścią procesu montażu, testowania, pilotażu i badania rynku. Funkcjonalne prototypy mogą być wytwarzane za pomocą różnych metod przetwarzania i materiałów klasy inżynierskiej i są substytutami produktu końcowego, umożliwiając testowanie przydatności i funkcjonalności w ekstremalnych warunkach operacyjnych w celu ulepszenia projektów.

1,Proces wytwarzania funkcjonalnych prototypów

Ponieważ funkcjonalne prototypy są używane tylko do testowania i demonstracji, wymagana liczba jest stosunkowo niewielka. Większość prototypów jest budowana w ilości 100 lub mniejszej. Firmy produkujące prototypy na ogół nie są fabrykami produkującymi masowo i nie oczekują, że zamówisz milion części. Procesy produkcyjne preferowane przez firmy wykonujące funkcjonalne prototypy (i szybkie prototypowanie) – Obróbka CNC, druk 3D, odlewanie próżniowe, szybkie oprzyrządowanie i szereg procedur wykańczania powierzchni itp. – skoncentruj się na tworzeniu małych partii prototypów w krótkim czasie realizacji, aby pomóc Ci spełnić potrzeby w zakresie projektowania walidacji i badań rynku.

Obróbka CNC.

Technologia obróbki CNC jest idealna do zastosowań funkcjonalnych prototypy produkcji i jest wydajną i opłacalną metodą opracowywania prototypów i niestandardowych części. Pożądane cechy konstrukcyjne uzyskuje się za pomocą frezowania CNC, toczenia CNC itp. Ta metoda gwarantuje wyższą wytrzymałość i doskonałe wykończenie powierzchni w porównaniu z innymi technikami prototypowania. Szeroka gama materiałów dostępnych do obróbki CNC, w tym setki metali i tworzyw konstrukcyjnych, pozwala na jeszcze więcej opcji materiałowych podczas tworzenia funkcjonalnych prototypów. Ponadto obróbka CNC pozwala na optymalną kontrolę tolerancji części prototypowych. Ponadto jest to najlepszy sposób na przetestowanie wykonalności i funkcjonalności struktury prototypu. Prototypowanie CNC to dobra opcja, ponieważ jest wrażliwa na czas w porównaniu z innymi metodami.

OBRÓBKA CNC

3D drukowanie

3D drukowanie

Drukowanie 3D jest jednym z procesów tworzenia prototypów funkcjonalnych i istnieją dwa rodzaje usług drukowania 3D: stereolitografia (SLA) i selektywne spiekanie laserowe (SLS). Stereolitografia (SLA) to najczęściej stosowana metoda drukowania 3D, z ABS i niektórymi przezroczystymi materiałami. Podobnie popularne jest spiekanie laserowe stereo (SLS), które wykorzystuje lasery dużej mocy i optyczne do stapiania małych warstw proszku. Tworząc funkcjonalne prototypy drukowane w 3D, projektant lub inżynier może przetestować różne materiały termoplastyczne w środowisku pracy, aby zobaczyć, jak funkcjonalny prototyp zareaguje na różne obciążenia związane z codziennym użytkowaniem produktu. Typowym materiałem do tego procesu jest nylon.

Odlewanie próżniowe poliuretanu

Odlewanie próżniowe poliuretanu jest zwykle stosowane do produkcji funkcjonalnych prototypów w małych partiach (od 10 do 25 kopii). Prototyp (wzorcowy) wyprodukowany przez obróbkę CNC lub druk 3D, forma utworzona przez odlewanie silikonu oraz poliuretanu o różnych właściwościach fizycznych umożliwia przetestowanie prototypu w różnych warunkach, w tym właściwości mechanicznych, odporność na ciepło i inne testy niezawodności. Otrzymujesz funkcjonalnie spójne kopie, w tym kolor, wykończenie, teksturę i wykończenie. Może tworzyć niestandardowe i złożone części do produkcji na małą skalę szybciej i po niższych kosztach niż tradycyjne formy i formowanie wtryskowe.

Odlewanie próżniowe poliuretanu

Szybkie narzędzia

Szybkie oprzyrządowanie umożliwia szybką produkcję setek tysięcy ekonomicznych plastikowych prototypów funkcjonalnych o właściwościach produktu zbliżonego do końcowego, a także części do użytku końcowego, i jest pomostem od prototypu do produkcji masowej. Zazwyczaj szybkie formy są wykonane z aluminium 7075 lub stali miękkiej.

Szybkie narzędzia

2. Proces prototypu funkcjonalnego obróbki CNC

Powyżej przedstawiono główne sposoby wytwarzania funkcjonalnych prototypów, z których obróbka CNC jest najpopularniejszym sposobem szybkiego wytwarzania prototypów. Szybkie prototypowanie CNC jest popularne ze względu na swoją dokładność, stabilność wymiarową i stałą jakość. Jednak, aby ukończyć wysokiej jakości CNC-RP, proces musi być skrupulatnie przestrzegany, aby uzyskać najlepsze wyniki prototypowania.

Zarys projektu

Projekt jest warunkiem wstępnym szybkiego prototypowania, w którym projektant lub inżynier tworzy wiele możliwych projektów produktu, w tym rozmiar i funkcję funkcji prototypu, projekt do produkcji i montażu (DFMA), projekt do testów (DFT) i inne.

Generuj rysunki 3D

Obróbka CNC opiera się na rysunkach 3D, takich jak projekty CAD. Dlatego wybrane projekty zostaną przekształcone w rysunki 3D. Plik 3D definiuje wszystkie wymiary, cechy i specyfikacje estetyczne produktu końcowego, a proces obróbki, w wyniku którego powstaje każda cecha, może zostać określony. Jednocześnie określa kolejność etapów produkcji. Produkcja prototypów do obróbki CNC może obejmować różne procesy produkcyjne, takie jak toczenie CNC, cięcie CNC, frezowanie CNC, wiercenie CNC itp.

Rysunki 3D

Programowanie CNC

Kolejność i instrukcje obsługi narzędzia procesu produkcyjnego CNC są dostarczane przez program CNC do obrabiarki CNC. Mechanicy wykorzystują doświadczenie i wiedzę do programowania CNC, w tym parametrów, takich jak prędkość posuwu, głębokość skrawania, liczba przebiegów, odległość przesuwu narzędzia itp., Wstawionych do kodu G lub kodu M w celu stworzenia programu CNC. Za pomocą kodu G i kodu M służy do instruowania obrabiarek CNC w celu automatyzacji i szybkiej produkcji zgodnie z wymaganiami produkcyjnymi.

Programowanie CNC

Rozpocznij produkcję CNC

Produkcja CNC

Gdy program CNC jest gotowy, jest ustawiany w panelu CNC maszyny CNC. Po zamontowaniu przedmiotu obrabianego na narzędziu ustawiany jest tryb pracy maszyny, a po naciśnięciu przycisku rozpoczyna się obróbka CNC, uzyskując w ten sposób prototyp pożądanej funkcji produktu.

Testowanie

Testowanie jest ostatnim i najważniejszym krokiem w funkcjonalnym prototypowaniu. Ostatecznym celem prototypowania jest przetestowanie funkcjonalności i sprawdzenie błędów, defektów, trwałości i ogólnej wydajności. Po przejściu prototypu przez różne testy i zatwierdzeniu przez ekspertów produktowych produkt finalny trafia do produkcji. Jeżeli prototyp funkcjonalny nie może spełnić pierwotnych wymagań, wybierany jest zoptymalizowany projekt i cały proces obróbki CNC prototypu jest powtarzany. Ponieważ obróbka CNC prototypu jest dość trudnym procesem wymagającym wykwalifikowanych mechaników do programowania CNC i obsługi CNC, najlepiej jest uzyskać usługi obróbki CNC od profesjonalnego dostawcy.

funkcjonalne prototypy

3. przemysł

Funkcjonalne prototypy mogą znaleźć zastosowanie w niemal wszystkich branżach precyzyjnej obróbki CNC. W większości tych branż zawsze potrzebny jest prototyp lub przynajmniej wersja pokazująca, jak działa prawdziwy produkt. Funkcjonalne prototypy wytwarzane na CNC są jedną z najbardziej zgodnych metod i mogą być wykonane z różnych materiałów, w tym z tworzyw sztucznych i różnych metali. Obróbka CNC często lepiej nadaje się do prototypów funkcjonalnych, które wymagają wytrzymałości, stabilności mechanicznej lub innych właściwości, których nie mogą zapewnić procesy addytywne.

branży medycznej

Medycyna szybko się rozwija wraz ze stale rosnącym zapotrzebowaniem na nowe urządzenia. Jednak przez większość czasu firmy medyczne muszą zobaczyć prototyp, aby upewnić się, że produkt działa zgodnie z przeznaczeniem. Ponieważ w grę wchodzi życie, nie ma miejsca na błędy, a prototyp musi być dokładną i funkcjonalną repliką gotowego produktu. Obróbka CNC jest odpowiedzialna za główny nurt produkcji urządzeń medycznych, w tym ortez, bezpiecznych obudów, implantów, maszyn do rezonansu magnetycznego, respiratorów, diagnostyki i innych.

funkcjonalne prototypy medyczne

Branża motoryzacyjna

W miarę wprowadzania innowacji w pojazdach, takich jak coraz bardziej popularne pojazdy elektryczne, przed wprowadzeniem ich na linię produkcyjną należy opracować funkcjonalne prototypy. Podobnie jak w branży medycznej, te prototypy muszą zostać przetestowane, aby sprawdzić, czy działają prawidłowo i pasują do samochodu będącego przedmiotem iteracji przed zamówieniem do masowej produkcji. Obróbka CNC odpowiada za opracowywanie prototypowych części samochodowych zgodnie z precyzyjnymi specyfikacjami. Możliwa jest również produkcja części do innych środków transportu, takich jak statki, samochody transportowe itp.

Prototypy funkcjonalne samochodów

Przemysł lotniczy

Przemysł lotniczy to branża, która nie dopuszcza żadnych błędów, ponieważ mały błąd może spowodować, że niektóre części statku kosmicznego będą źle działać lub przyspieszyć zużycie niektórych elementów. Przed startem funkcjonalne części prototypu muszą być wielokrotnie testowane, aby sprawdzić, czy działają prawidłowo. Obróbka CNC jest odpowiedzialna za produkcję wielu komponentów przemysłu lotniczego, takich jak porty podwozia, tuleje, kolektory, płaty i inne.

funkcjonalne prototypy Lotnictwo

Przemysł wojskowy i obronny

Usługi prototypowania obróbki CNC mają również wiele zastosowań w tej branży. Nie można ignorować potrzeby prototypów, ponieważ większość produkowanych pojazdów bojowych wymaga dość skomplikowanych konfiguracji, aby prawidłowo funkcjonować. Prototypy obrabiane CNC są idealną opcją, przykłady sprzętu produkowanego dla tej branży obejmują części samolotów, części transportowe, części komunikacyjne itp.

funkcjonalne prototypy — wojsko i obrona

4. Zalety prototypów funkcjonalnych obróbki CNC

Opłacalne. Jeśli potrzebujesz wykonać tylko kilka funkcjonalnych prototypów, usługi prototypowania obróbki CNC są najlepszą opcją pod względem ceny. W przeciwieństwie do innych metod, prototypowanie CNC można rozpocząć po skonfigurowaniu pliku 3D.

Wysoka precyzja. Zaletą prototypowania CNC jest wysoka precyzja. W przeciwieństwie do druku 3D, CNC jest w pełni zdolne do produkcji części i prototypów do użytku końcowego, dzięki czemu można tworzyć prototypy zbliżone do produktu końcowego. Jest to duża zaleta dla tych, którzy chcą wykorzystać prototypy do testów strukturalnych i funkcjonalnych.

Szeroki wybór materiałów. Obróbka CNC może wybierać spośród setek konstrukcyjnych tworzyw sztucznych i metali oraz może tworzyć prototypy przy użyciu tych samych (lub podobnych) materiałów, co część końcowa.
Prototypowanie CNC jest jednym z najlepszych sposobów tworzenia funkcjonalnych prototypów ze względu na stosunkowo szybką metodę i krótki czas realizacji.

5. Znajdź niezawodnego dostawcę obróbki CNC.

Istnieje kilka kluczowych czynników przy wyborze niezawodnego warsztatu CNC lub innej firmy zajmującej się prototypowaniem.

Kontrola jakości: Oznacza to coś więcej niż tylko sprawdzenie prototypu przed wysyłką. Kontrola jakości powinna być poparta dokumentacją i certyfikatami, aby mieć pewność, że prototypy są wykonane z odpowiednich materiałów i we właściwy sposób.

Prędkość: I W rzeczywistości wszyscy projektanci produktów są punktualni, a szybkie dostarczanie prototypów ma kluczowe znaczenie dla ustalania priorytetów w zakresie udziału w rynku. Jeśli Twoja firma produkująca prototypy nie dotrzymuje terminów, poszukaj gdzie indziej.

Obsługa klienta: Dobra obsługa klienta to coś więcej niż uprzejmość przez telefon, spełnianie nowych i nietypowych próśb, oferowanie pomocnych porad i ogólnie dokładanie wszelkich starań, aby Twój prototyp odniósł sukces.

Dostawca obróbki CNC

6. Jak zamówić funkcjonalne prototypy?

Jeśli nigdy wcześniej nie pracowałeś z firmą prototypującą, prawdopodobnie nie wiesz, jak zamówić prototypy funkcjonalne i możesz mieć kilka pytań: Jak znaleźć firmę, która wykonuje prototyp? Ile kosztuje prototyp? Ile czasu zajmuje wykonanie funkcjonalnego prototypu?

pliki 3D. Często w popularnych formatach, takich jak STEP, XT, SOLIDWORKS i tak dalej – dzięki czemu firmy zajmujące się prototypowaniem mogą natychmiast zobaczyć, co chcesz zbudować. (Możesz złożyć wniosek bez pliku 3D, ale firmom trudno jest podać dokładną wycenę.) Powinieneś również podać następujące informacje: ilość, materiał, wykończenie, termin i wszystko inne, co jest istotne dla twojego projektu, ale nie jest t oczywiste z samego pliku CAD wymagania.

Zapytanie ofertowe. W prawie wszystkich przypadkach prototypowanie rozpoczyna się od zapytania ofertowego (RFQ). Jest to prośba, którą ty (klient) wysyłasz do firmy zajmującej się prototypowaniem, przedstawiając informacje, które chcesz wykonać w funkcjonalnym prototypie. Obecnie większość firm zajmujących się tworzeniem prototypów korzysta z formularza internetowego do otrzymywania zapytań ofertowych.

Ocena. Firma zajmująca się tworzeniem prototypów ocenia zlecenie i oblicza koszt projektu CNC na podstawie takich czynników, jak materiały, sprzęt produkcyjny i czas pracy, zazwyczaj w ciągu 24 godzin wysyłasz zestawienie kosztów. Następnie musisz zaakceptować wycenę i powiedzieć firmie, aby zaczęła budować prototyp.

Kolejnym ważnym krokiem przed rozpoczęciem produkcji jest podpisanie umowy o zachowaniu poufności (poufne). Jest to dokument, który uniemożliwia firmom zajmującym się prototypowaniem udostępnianie lub sprzedawanie Twoich projektów konkurencji. Po sfinalizowaniu projektu i kwestii prawnych firma zajmująca się tworzeniem prototypów rozpocznie produkcję części w uzgodniony sposób. Globalny rynek szybkiego prototypowania zmienia się, ale Chiny mogą nadal oferować najlepszą równowagę między jakością a wartością tworzenia prototypów.