Le fraisage n’est pas nouveau ; il est utilisé depuis des lustres sous diverses formes. Il s'agit de couper des morceaux d'un bloc ou d'un objet en bois, en métal ou en plastique. Le matériau choisi dépend des résultats souhaités. En ajoutant la commande numérique par ordinateur, ou CNC, à ce processus, vous augmentez son niveau de précision. Pour garantir la qualité, chaque coupe est calculée à l'aide d'un logiciel spécialisé. Cependant, cette méthode peut également produire un volume élevé de produits.
Mais ici, nous discuterons de la fabrication de fraisage CNC à faible volume. En quoi le service de fraisage CNC est-il bénéfique pour la production à faible volume et pourquoi ? Explorons cela en détail
Fraiseuse CNC à faible volume
Au début de la production, un expert qualifié fabriquait chaque article individuellement. La fabrication de masse et les usines ont été créées par le besoin de produits plus rapides et moins coûteux. Aujourd’hui, les usines de production à grand volume fabriquent des millions de produits chaque année.
Cependant, que se passe-t-il si vous avez simplement besoin d’en créer mille, cent ou même dix chaque année ? Dans l'industrie des dispositifs médicaux, par exemple, la production en faible volume est très courante, car des concepts innovants sont testés sur des marchés pilotes ou dans le cadre d'essais cliniques avant d'en avoir besoin en plus grand nombre.
Photo par Mastars on Unsplash
Étant donné que les dépenses d'équipement et d'installation occupent une part plus importante du budget du projet, les choix sont limités pour techniques de fabrication, les designs et l'esthétique du produit.
Étant donné que les fournisseurs sont moins susceptibles de répondre, la gestion des attentes des clients doit être effectuée plus activement. Cependant, malgré les difficultés, la fabrication par fraisage CNC constitue également une opportunité.
Vous devrez peut-être procéder à quelques ajustements, mais avec d'excellents principes de conception et même un peu d'innovation, vous pouvez lancer un produit rentable et incroyablement attractif en petites quantités pour un prix raisonnable. Tout en gardant ces éléments à l’esprit, vous pouvez produire une production à faible volume en utilisant efficacement le service de fraisage CNC.
Par rapport aux opérations de fabrication classiques, où des milliers ou des millions de pièces de matériau sont usinées selon les spécifications appropriées, le service d'usinage CNC à faible volume fait référence à la situation où seulement quelques unités sont usinées. De plus, la partie « CNC » désigne le fait que le fraisage est contrôlé par un ordinateur plutôt que manuellement. Le contrôle numérique par ordinateur, ou CNC, est le terme utilisé pour décrire le processus par lequel un ordinateur convertit les données numériques d'un ordinateur en instructions de fraisage pour les machines qui peuvent enlever de la matière.
Ainsi, une fraiseuse CNC à faible volume combine les avantages de la commande numérique par ordinateur avec les principes du fraisage afin de produire un petit nombre de pièces. Toutes les entreprises et autres organisations n’ont pas besoin d’énormes lots de produits ; certains ont simplement besoin de petits lots.
Méthode de fabrication par fraisage CNC
Dans l'atelier de fraisage CNC, des outils de coupe rotatifs multipoints sont déplacés et utilisés dans le processus de fabrication de fraisage CNC, qui utilise des commandes informatisées pour réguler ces actions. Pour produire la forme et la taille requises, les outils éliminent progressivement la matière supplémentaire lorsqu'ils tournent et se déplacent sur la surface de la pièce.
Photo par Daniel Smith on Unsplash
Dans l'usinage et la fabrication CNC, quatre étapes distinctes peuvent être définies dans le processus de fraisage CNC :
- Les ingénieurs développent la conception nécessaire à l'aide d'un modèle CAO dans 2D ou 3D.
- Conversion d'un modèle CAO en programme CNC : la conception est exportée dans un format de fichier compatible et transformée à l'aide du logiciel CAM en instructions machine.
- Mise en place d'une fraiseuse CNC : l'opérateur prépare tout pour la machine et la pièce à usiner
- Exécution de l'opération de fraisage : L'opérateur de la machine lance le programme d'usinage.
Les systèmes informatisés éliminent la possibilité d’erreur entre la conception et la fabrication en lisant les informations de conception directement à partir des dessins ou des modèles d’un ingénieur.
Il existe trois facteurs qui contribuent en grande partie au succès et à la qualité du broyage :
1. Un cutter à plusieurs dents et au niveau de tranchant optimal pour un matériau
2. Faire tourner un outil assez rapidement pour traiter correctement un matériau.
3. La bonne vitesse d'avance pour déplacer le matériau sélectionné tout au long du processus
La fraiseuse CNC permet un contrôle incroyablement précis de ces composants. Pour fabriquer des pièces prototypes, l’usinage et la fabrication CNC sont une procédure appropriée. Il est utile de réfléchir aux différentes formes que pourrait prendre un prototype et pourquoi ces prototypes existent afin de bien comprendre pourquoi ?. Continuez à lire.
Les prototypes d'usinage CNC peuvent servir à de nombreuses fins. Ils servent de modèles ou d'accessoires à leur niveau le plus élémentaire, ce qui permet de comprendre plus facilement l'apparence ou le comportement final d'une pièce grâce à des approximations approximatives du prototype d'usinage CNC. Ces prototypes fictifs peuvent servir de feuille de route pour la R&D ou de preuve de concept. Ils peuvent également être utilisés pour présenter un nouveau produit à des investisseurs potentiels s'ils sont fabriqués selon un standard esthétique élevé.
Ces types de prototypes sont importants, mais ils ne doivent pas toujours être produits avec des outils professionnels coûteux ; ils peuvent être construits à la main ou imprimés à l'aide d'une imprimante 3D de bureau bon marché.
Cependant, certains prototypes de fraisage CNC servent à des fins allant au-delà de la simple représentation visuelle. Les entreprises peuvent avoir besoin de construire des prototypes d'ingénierie ou des prototypes de production en fonction de l'étape du processus de développement du produit ; ces prototypes doivent non seulement ressembler au produit fini, mais également fonctionner comme il le fait, servant de substitut à la chose réelle aussi fidèlement que possible.
L'usinage et la fabrication CNC peuvent être une excellente option pour le prototypage. Même si cela dépend du type de prototype. A quoi va servir le prototype ? Avec quel type de matériau sera-t-il construit ? Le composant final sera construit avec quel matériau ? Ces questions et d'autres vous dirigeront enfin vers la meilleure technique de prototypage.
Photo par Mastars on Unsplash
Optimisation de la conception des processus pour les fraiseuses CNC
La conception des processus est nécessaire au développement d’une fabrication de fraisage CNC durable.
Une conception appropriée des processus aboutit à l'optimisation et à l'amélioration complètes du processus de fabrication, ce qui réduit les coûts de fabrication tout en augmentant l'efficacité et la répétabilité économiques et de production.
Voici les aspects de conception des processus pour la fabrication par fraisage CNC : sélection des matériaux, sélection et séquençage des processus, sélection des machines et des outils, exigences de finition du produit, estimation du coût et du temps, sélection des paramètres d'usinage, programmation et opération de découpe.
Diagramme de flux de l'usinage et de la fabrication CNC
La qualité de l'état de surface, la vitesse d'usure de l'outil, le temps de cycle de production, la cadence et la facilité d'usinabilité sont autant de facteurs à prendre en compte pour choisir les bons paramètres d'usinage. La fabrication par fraisage CNC a été développée pour optimiser les effets des paramètres d'usinage, notamment la largeur de coupe, la force de coupe, la profondeur de coupe et la vitesse d'avance pour un enlèvement efficace de la matière.
Les matériaux sont choisis en fonction des spécifications des produits finis. Les matériaux moins denses peuvent être usinés à des vitesses de coupe et des avances élevées, ce qui entraîne une réduction du temps d'usinage ainsi qu'une consommation d'énergie inférieure. Des vitesses de coupe et des avances faibles sont généralement utilisées pour fabriquer des matériaux durs et extrêmement denses, ce qui entraîne des temps d'usinage plus longs et une consommation d'énergie plus élevée.
Matériaux pour la fabrication de fraisage CNC
Il existe une grande variété de matériaux compatibles avec une production en faible volume avec un service de fraisage CNC, en fonction de l'application pour laquelle votre conception sera utilisée. Il est simple pour les fabricants de sélectionner le matériau qui répond le mieux à leurs exigences. Une fois que vous avez choisi d’utiliser la fabrication par fraisage CNC pour votre production d’échantillons. Le matériau adapté à vos besoins, qu'il s'agisse de métal, de plastique, de céramique ou même de bois, peut être utilisé pour un atelier de fraisage CNC.
Nous allons maintenant discuter de certains des outils couramment utilisés matériaux pour la fabrication de fraisages CNC et explique certaines des applications pour lesquelles il est le mieux adapté.
Les métaux
Les métaux sont l'un des types de matériaux les plus populaires pour les fraiseuses CNC, et il existe une grande variété de choix. Examinons les options les plus populaires pour le fraisage CNC des métaux en général et les applications pour lesquelles chaque métal est le plus approprié.
Aluminium
C'est un excellent choix pour les composants mécaniques et esthétiques et c'est probablement le matériau de fraisage CNC en métal le plus populaire. L'aluminium est généralement plus facile à traiter que les autres métaux, ce qui en fait le matériau le plus pratique d'un point de vue économique. Lorsqu'elles sont exposées à l'environnement, les pièces en aluminium développent une couche protectrice qui augmente leur résistance et leur résistance à la corrosion. L'aluminium fraisé CNC est parfait pour les applications dans les industries automobile, aérospatiale, médicale et électronique en raison de ses propriétés matérielles supérieures.
Photo par Mastars on Unsplash
Acier
Les différents alliages d'acier proposés pour les services de fraisage méta CNC sont principalement conçus pour une usinabilité supérieure. L'acier est souvent utilisé pour des pièces qui nécessitent une formabilité améliorée et des soudures plus solides, même si les qualités particulières des matériaux varient en fonction de l'alliage (1018, 1215, 12L14, etc. sont des alliages régulièrement utilisés). Les meilleures utilisations de ce matériau, qui varient en fonction de l'alliage d'acier, sont les produits commerciaux, les pièces nécessitant des soudures, des engrenages et des arbres solides, ainsi que d'autres applications à contraintes élevées.
Acier Inoxydable
Dans le fraisage CNC des métaux, l’acier inoxydable est l’un des matériaux les mieux adaptés. L'utilisation d'alliages d'acier inoxydable présente plusieurs avantages, notamment la possibilité de les traiter thermiquement et d'offrir une résistance à la corrosion. L'acier inoxydable a un large éventail d'utilisations potentielles pour les ateliers de fraisage CNC, allant des équipements médicaux aux équipements électroniques.
Copper
Peu de métaux offrent la conductivité électrique du cuivre dans le domaine des matériaux de fraisage CNC. La résistance élevée à la corrosion du matériau contribue à prévenir la rouille et ses caractéristiques de conductivité thermique facilitent le façonnage par usinage CNC. Les applications comprennent les systèmes de refroidissement, les échangeurs de chaleur, ainsi que différents composants techniques tels que les vannes et les radiateurs, qui sont fréquemment utilisés dans l'industrie automobile. Il est essentiel de comprendre que le cuivre est vulnérable à certaines substances, notamment les acides, les sulfures halogènes et les solutions d'ammoniac.
Les matières plastiques
Le choix du matériau dans lequel une pièce doit être construite est la première étape de la conception d'une pièce. Le choix ne s'arrête pas simplement parce que vous décidez que la pièce doit être en plastique et usinée par CNC. En 2022, il existera une grande variété de plastiques usinables disponibles, chacun doté d'un ensemble unique de qualités. En général, les pièces en plastique usinées par CNC sont abordables et constituent de bons prototypes.
Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)
Le plastique polyvalent appelé ABS est fréquemment utilisé. Son prix est raisonnable et possède une excellente résistance électrique, dureté et résistance aux chocs. Il est très simple à réaliser car il se peint, se colle ou se soude facilement. Selon la façon dont il est usiné, l'ABS peut être assez brillant mais aura généralement une surface mate. L'usinage CNC ABS implique l'utilisation d'une fraiseuse CNC pour couper ou graver.
Nylon
Le plastique nylon 6/6 solide et durable peut être utilisé dans une large gamme d'applications. Avec la rigidité requise pour conserver sa forme et la résistance nécessaire pour résister à la déformation dans des circonstances de charge. Il présente une résistance chimique et thermique relativement forte. Un autre matériau courant qui fonctionne bien pour l’usinage CNC est le nylon chargé de verre.
Polyéther éther cétone (PEEK)
Matériau à haute stabilité dimensionnelle et résistance aux chocs, le PEEK céramique est un plastique qui offre également une grande usinabilité. Le PEEK est un véritable plastique technique doté d'une grande résistance et d'une grande stabilité. Il peut résister à une exposition prolongée à des températures élevées et peut être utilisé comme substitut du métal dans de nombreuses applications. Les composants médicaux, aéronautiques et électriques avancés utilisent tous du PEEK. Il n'a pas tendance à fluer ou à se déformer au fil du temps comme d'autres résines, ce qui en fait un choix fantastique pour les montages légers. Le PEEK est nettement plus cher que de nombreux autres polymères, c'est pourquoi il n'est généralement utilisé que dans des circonstances extrêmes. Il est souvent nécessaire de le recuire pendant le processus d'usinage pour éviter les fractures de contrainte.
Céramique
L'usinage CNC en céramique s'est également révélé efficace dans les industries qui exigent que les machinistes produisent des pièces industrielles complexes et très précises. Les composants en céramique sont également très résistants à l’usure, ce qui en fait une cible privilégiée pour les composants durables.
Avantages de la fraiseuse CNC à faible volume
Le service de fraisage CNC à faible volume offre divers avantages par rapport aux techniques de fraisage conventionnelles, qui peuvent vous aider, vous et votre entreprise, à créer les articles que vous souhaitez. Explorons comment un atelier de fraisage CNC est bénéfique pour la production à faible volume.
- Transition facile : faciliter la transition du prototype à la production à grande échelle. Imaginez un scénario dans lequel vous disposez d'un prototype réussi mais hésitez à passer à une production à grande échelle parce que vous manquez d'informations sur les performances de l'utilisation réelle. Vous pouvez construire votre produit à l'aide d'une fabrication par fraisage CNC à faible volume, ce qui vous offre une étape entre le prototype et la production à grande échelle.
- Augmentez votre flexibilité : il est difficile de mettre à jour votre produit une fois que vous vous êtes engagé dans une production à grande échelle. Cependant, avec le fraisage CNC à faible volume, vous pouvez modifier les détails de chaque lot au fur et à mesure que votre conception est mise à jour.
- Moins d'investissement : les dépenses liées au fraisage CNC à faible volume sont nettement inférieures à celles des processus conventionnels à grand volume. En conséquence, cela aide les entreprises à économiser de l’argent tout en poursuivant leur croissance.
- Lancements de produits plus rapides : la mise en place d’usines de fabrication à grande échelle peut prendre un certain temps. En minimisant les goulots d'étranglement de votre processus de production, une fraiseuse CNC à faible volume peut vous aider à lancer des marchandises plus rapidement.
- Production rapide et efficace : lorsque vous utilisez des fraiseuses, vous pouvez les faire fonctionner à leur vitesse la plus rapide pour répondre aux demandes croissantes. De plus, des étapes minimales sont nécessaires pour fabriquer des pièces, ce qui conduit à une efficacité élevée. Par rapport à l’usinage manuel, la procédure est plus précise et peut être utilisée à plusieurs reprises.
- Permet la production très précise de formes complexes. utilise un logiciel de CAO sophistiqué pour exécuter de nombreuses fonctions et produire des sorties impossibles à dupliquer manuellement. Les systèmes entièrement automatisés garantissent qu’il n’y a aucun risque pour la sécurité de l’opérateur.
- Précision et exactitude supérieures : l'usinage et la fabrication CNC peuvent fonctionner en continu sept jours sur sept sans fatigue, sans pause ni compromis. Ces caractéristiques en font l'un des meilleurs moyens de rendre la fabrication rapide, efficace et évolutive sans entraîner de coûts, tout en garantissant que la machine conserve un niveau de précision élevé et ne gaspille aucun matériau.
Qui utilise les services de fraisage CNC à faible volume ?
Lorsque nous parlons d'usinage et de fabrication CNC pour une production à faible volume. Ensuite, il est également important de savoir qui utilise ce service. Discutons en détail des entreprises qui préfèrent le service de fraisage CNC pour leur production à faible volume.
- Petites entreprises
- Architectes pour leur création de maquette
- Agences de publicité
- Artistes et autres entrepreneurs indépendants
En savoir plus sur la CNC à faible volume vous permettra d'évaluer si elle répond à tous vos besoins de fraisage ou même de tournage. Pour maximiser vos revenus, ne dépensez pas plus d'argent pour stocker vos produits.
Pour un prototype unique ou une série d'échantillons pour un salon professionnel ou une présentation commerciale visant à présenter un nouveau produit, l'usinage et la fabrication CNC à faible volume peuvent être votre solution.
Conseils pour choisir un atelier de fraisage CNC
Bien que choisir un service de fraisage CNC puisse sembler simple, cela implique bien plus que simplement examiner une liste de fonctionnalités ou de spécifications. S’ils sont pris en compte, les facteurs suivants pourraient être utiles pour faire la sélection.
Précision et qualité du produit
Lors du choix d'un atelier d'usinage CNC, la qualité est l'un des facteurs clés à prendre en compte. Le meilleur fournisseur de services d'usinage CNC doit également répondre à un certain nombre d'autres exigences, notamment des conceptions à haute densité, des lignes de production rapides, une bonne conductivité, une durabilité et bien d'autres encore. Cependant, la précision et l'exactitude fournies par le fournisseur de services ou le fabricant sont ce qui compte. De plus, il est essentiel de confirmer qu'ils peuvent répondre à vos besoins.
Expérience professionnelle
Leur présence sur le marché et le type de clients avec lesquels ils ont travaillé sont deux des caractéristiques les plus cruciales qui distinguent le meilleur fournisseur de services d'usinage CNC des autres. L'expérience dans le secteur avec les fournisseurs d'usinage CNC démontre leur capacité d'innovation et d'adaptation aux technologies de pointe. Par conséquent, vous devez vous renseigner sur l'expérience d'un fournisseur dans le domaine concerné et s'il a traité avec des clients de divers secteurs.
Livraison à temps
Si la précision et la qualité sont des facteurs cruciaux, le fournisseur doit également fournir des délais de réponse rapides. Par conséquent, vérifiez si l’atelier de fraisage CNC avec lequel vous parlez a de solides antécédents en matière de livraison à temps sans sacrifier la qualité.
Assistance client
Fournir un excellent support client est crucial pour que tout atelier de fraisage CNC puisse se développer et attirer plus de clients. De plus, ils doivent être disponibles pour des discussions techniques, pour répondre aux demandes de renseignements et pour partager des suggestions. Afin d'évaluer la qualité globale et le degré d'assistance client, les clients potentiels demandent généralement des recommandations à leurs amis et collègues ou recherchent des informations et des avis sur divers forums Internet.
Photo par Berkeley Communications on Unsplash
La ligne du bas
Les conseils susmentionnés peuvent vous aider à faire le meilleur choix de prestataires de services de fraisage CNC. Même dans des domaines très sensibles comme les industries aéronautique et aérospatiale, la précision des fournisseurs de services de machines CNC à faible volume et à volume élevé est devenue très exigeante. Par conséquent, vous devez tenir compte de l’expérience et des services que les fournisseurs de composants usinés offrent à leurs clients avant de choisir l’un d’entre eux.
Un fournisseur et fabricant de services d'usinage CNC bien connu et qualifié en Chine est Bai Chun. L'entreprise a une longue histoire sur le marché et a constamment fourni à ses clients des composants usinés CNC de premier ordre à des vitesses exceptionnelles et des performances inégalées. L'entreprise a jusqu'à présent fourni des services d'usinage CNC à des clients de divers secteurs publics et privés, notamment le médical, le pétrole et le gaz, l'aérospatiale, etc.
Si vous avez d'autres questions sur ce blog, vous pouvez nous le faire savoir en commentant ci-dessous.
