En aquest article, donarem una ullada a diverses de les tecnologies i materials utilitzats per fabricar peces per a la producció, els seus avantatges, coses a tenir en compte i molt més.
Introducció
La fabricació de peces per a la producció, també coneguda com a peces d'ús final, es refereix al procés d'utilitzar matèries primeres per crear una peça que està dissenyada i fabricada per ser utilitzada en un producte final, a diferència d'un prototip o model.Consulteu la nostra guiafabricació de prototips inicialsper saber més sobre això.
Per garantir que les vostres peces funcionin en un entorn real, com a peces de maquinària, components de vehicles, productes de consum o qualsevol altre propòsit funcional, la fabricació s'ha d'abordar tenint això en compte.Per fabricar peces amb èxit i eficàcia per a la producció, hauríeu de tenir en compte els materials, el disseny i els mètodes de producció per assegurar-vos que compliu els requisits funcionals, de seguretat i de qualitat necessaris.
Selecció de materials per a les peces de producció
Els materials habituals per a peces destinades a la producció inclouen metalls com l'acer o l'alumini, plàstics com l'ABS, el policarbonat i el niló, materials compostos com la fibra de carboni i la fibra de vidre i determinades ceràmiques.
El material adequat per a les vostres peces d'ús final dependrà dels requisits específics de l'aplicació, així com del seu cost i disponibilitat.Aquestes són algunes de les propietats comunes a tenir en compte a l'hora de seleccionar els materials amb els quals fabricar peces per a la producció:
❖ Força.Els materials han de ser prou forts per suportar les forces a les quals estarà exposada una peça durant l'ús.Els metalls són bons exemples de materials forts.
❖ Durabilitat.Els materials han de ser capaços de suportar el desgast amb el pas del temps sense degradar-se ni trencar-se.Els compostos són coneguts tant per la seva durabilitat com per la seva resistència.
❖ Flexibilitat.Depenent de l'aplicació de la peça final, pot ser que un material hagi de ser flexible per adaptar-se al moviment o la deformació.Els plàstics com el policarbonat i el niló són coneguts per la seva flexibilitat.
❖ Resistència a la temperatura.Si la peça estarà exposada a altes temperatures, per exemple, el material hauria de ser capaç de suportar la calor sense fondre's ni deformar-se.L'acer, l'ABS i la ceràmica són exemples de materials que presenten una bona resistència a la temperatura.
Mètodes de fabricació de peces per a la producció
S'utilitzen quatre tipus de mètodes de fabricació per crear peces per a la producció:
❖ Fabricació subtractiva
❖ Fabricació additiva
❖ Formació de metalls
❖ Càsting
Fabricació subtractiva
La fabricació subtractiva, també coneguda com a fabricació tradicional, consisteix a treure material d'una peça de material més gran fins que s'aconsegueix la forma desitjada.La fabricació subtractiva és sovint més ràpida que la fabricació additiva, la qual cosa la fa més adequada per a la producció per lots de gran volum.No obstant això, pot ser més car, sobretot si es tenen en compte els costos d'eines i configuració, i generalment produeix més residus.
Els tipus comuns de fabricació subtractiva inclouen:
❖ Fresat per control numèric per ordinador (CNC).Un tipus deMecanitzat CNC, El fresat CNC implica l'ús d'una eina de tall per treure material d'un bloc sòlid per crear una peça acabada.És capaç de crear peces amb alts graus de precisió i precisió en materials com metalls, plàstics i compostos.
❖ Tornejat CNC.També un tipus de mecanitzat CNC, el tornejat CNC utilitza una eina de tall per eliminar material d'un sòlid giratori.Normalment s'utilitza per crear objectes cilíndrics, com ara vàlvules o eixos.
❖ Fabricació de xapa.Enfabricació de xapa, es talla o forma una làmina plana de metall segons un plànol, normalment un fitxer DXF o CAD.
Fabricació additiva
La fabricació additiva, també coneguda com a impressió 3D, es refereix a un procés en què s'afegeix material sobre si mateix per crear una peça.És capaç de produir formes molt complexes que, d'altra manera, seria impossible amb els mètodes de fabricació tradicionals (subtractius), genera menys residus i pot ser més ràpid i menys costós, especialment quan es produeixen petits lots de peces complexes.La creació de peces simples, però, pot ser més lenta que la fabricació subtractiva, i la gamma de materials disponibles és generalment més petita.
Els tipus comuns de fabricació additiva inclouen:
❖ Estereolitografia (SLA).També coneguda com a impressió 3D de resina, SLA utilitza làsers UV com a font de llum per curar selectivament una resina de polímer i crear una peça acabada.
❖ Modelatge de deposició fusionada (FDM).També conegut com a fabricació de filaments fusionats (FFF),FDMconstrueix peces capa per capa, dipositant selectivament el material fos en un camí predeterminat.Utilitza polímers termoplàstics que vénen en filaments per formar els objectes físics finals.
❖ Sinterització làser selectiva (SLS).EnImpressió 3D SLS, un làser sinteritza selectivament les partícules d'una pols de polímer, fusionant-les i construint una peça, capa per capa.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Com a tecnologia d'impressió 3D propietat d'HP,MJFpot lliurar peces de manera coherent i ràpida amb alta resistència a la tracció, resolució de característiques fina i propietats mecàniques ben definides
Formació de metalls
En la conformació de metalls, el metall té la forma desitjada aplicant força mitjançant mètodes mecànics o tèrmics.El procés pot ser calent o fred, depenent del metall i de la forma desitjada.Les peces creades amb conformació metàl·lica solen tenir una bona resistència i durabilitat.A més, normalment es generen menys residus materials que amb altres formes de fabricació.
Els tipus comuns de conformació de metalls inclouen:
❖ Forja.El metall s'escalfa i després es dóna forma aplicant-hi força de compressió.
❖ Extrusió.El metall es força a través d'una matriu per crear la forma o el perfil desitjat.
❖ Dibuix.El metall es treu a través d'una matriu per crear la forma o el perfil desitjat.
❖ Doblar.El metall es doblega a la forma desitjada mitjançant una força aplicada.
Càsting
La fosa és un procés de fabricació en el qual un material líquid, com ara metall, plàstic o ceràmica, s'aboca en un motlle i es deixa solidificar en la forma desitjada.S'utilitza per crear peces amb alts graus de precisió i repetibilitat.La fosa també és una opció rendible en la producció de grans lots.
Els tipus de càsting habituals inclouen:
❖ Emmotllament per injecció.Un procés de fabricació utilitzat per produir peces mitjançantinjectant fosamaterial, sovint plàstic, en un motlle.A continuació, el material es refreda i solidifica, i la peça acabada s'expulsa del motlle.
❖ Funció a pressió.En la fosa a pressió, el metall fos és forçat a la cavitat del motlle a alta pressió.La fosa a pressió s'utilitza per produir formes complexes amb gran precisió i repetibilitat.
Disseny per a la fabricabilitat i peces per a la producció
Disseny per a la fabricació o fabricabilitat (DFM) es refereix a un mètode d'enginyeria per crear una peça o una eina amb un enfocament de disseny, que permet un producte final que és més eficaç i més barat de produir.L'anàlisi automàtica DFM de Hubs permet als enginyers i dissenyadors crear, iterar, simplificar i optimitzar peces abans de fabricar-les, fent que tot el procés de fabricació sigui més eficient.Dissenyant peces més fàcils de fabricar, es poden reduir els temps i costos de producció, així com el risc d'error i defectes en les peces finals.
Consells per utilitzar l'anàlisi DFM per minimitzar els costos de la vostra producció
❖ Minimitzar components.Normalment, com menys components tingui una peça, menor serà el temps de muntatge, el risc o l'error i el cost global.
❖ Disponibilitat.Les peces que es poden fabricar amb els mètodes i equips de producció disponibles, i que presenten dissenys relativament senzills, són més fàcils i més barates de produir.
❖ Materials i components.Les peces que utilitzen materials i components estàndard poden ajudar a reduir costos, simplificar la gestió de la cadena de subministrament i garantir que les peces de recanvi estiguin fàcilment disponibles.
❖ Orientació de la part.Considereu l'orientació de la peça durant la producció.Això pot ajudar a minimitzar la necessitat de suports o altres funcions addicionals que poden augmentar el temps i el cost de producció global.
❖ Eviteu els socavats.Els retalls són característiques que impedeixen que una peça es pugui treure fàcilment d'un motlle o accessori.Evitar socavacions pot ajudar a reduir el temps i els costos de producció i millorar la qualitat general d'una peça final.
El cost de fabricació de peces per a la producció
Aconseguir un equilibri entre qualitat i cost és clau en la fabricació de peces destinades a la producció.Aquí hi ha diversos factors relacionats amb els costos a tenir en compte:
❖ Materials.El cost de les matèries primeres utilitzades en el procés de fabricació depèn del tipus de material utilitzat, la seva disponibilitat i la quantitat requerida.
❖ Eines.Inclou el cost de la maquinària, motlles i altres eines especialitzades utilitzades en el procés de fabricació.
❖ Volum de producció.En general, com més gran sigui el volum de peces que produïu, menor serà el cost per peça.Això és especialment certemmotllament per injecció, que ofereix importants economies d'escala per a volums de comandes més grans.
❖ Temps d'execució.Les peces produïdes ràpidament per a projectes sensibles al temps solen incórrer en un cost més elevat que les que tenen terminis de lliurament més llargs.
Obteniu un pressupost instantaniper comparar preus i terminis de lliurament de les vostres peces de producció.
Font de l'article:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Hora de publicació: 14-abril-2023