La fresatura non è una novità; è stato utilizzato per secoli in varie forme. Consiste nel tagliare via pezzi di un blocco o di un oggetto di legno, metallo o plastica. Il materiale scelto dipende dai risultati desiderati. Aggiungendo il controllo numerico computerizzato, o CNC, a questo processo, si aumenta il suo livello di precisione. Per garantire la qualità, ogni taglio viene calcolato utilizzando un software specializzato. Tuttavia, questo metodo può anche produrre un volume elevato di prodotti.
Ma qui discuteremo della produzione di fresatrici CNC a basso volume. In che modo il servizio di fresatura CNC è vantaggioso per la produzione in volumi ridotti e perché? Esploriamo questo in dettaglio
Fresatrice CNC a basso volume
Nei primi giorni di produzione, un esperto esperto realizzava ogni articolo individualmente. La produzione di massa e le fabbriche sono nate dalla necessità di beni più rapidi e meno costosi. Oggi, gli impianti di produzione ad alto volume producono milioni di prodotti ogni anno.
Tuttavia, cosa succede se devi semplicemente crearne mille, cento o anche dieci ogni anno? Nel settore dei dispositivi medici, ad esempio, la produzione in volumi ridotti è molto comune poiché concetti innovativi vengono sperimentati in mercati pilota o in studi clinici prima che siano necessari numeri maggiori.
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Poiché le spese per attrezzature e installazione assorbono porzioni maggiori del budget del progetto, le scelte a disposizione sono limitate tecniche di fabbricazione, design ed estetica del prodotto.
Poiché è meno probabile che i fornitori rispondano, la gestione delle aspettative dei clienti deve essere effettuata in modo più attivo. Tuttavia, nonostante le difficoltà, la produzione con fresatura CNC rappresenta anche un'opportunità.
Potrebbe essere necessario apportare alcune modifiche, ma con ottimi principi di progettazione e anche un po' di innovazione, puoi lanciare un prodotto redditizio e incredibilmente attraente in piccole quantità a un prezzo ragionevole. Tenendo presente queste cose, è possibile produrre volumi ridotti utilizzando in modo efficiente il servizio di fresatura CNC.
Rispetto alle tipiche operazioni di produzione, in cui migliaia o milioni di pezzi di materiale vengono fresati secondo le specifiche appropriate, il servizio di lavorazione CNC a basso volume si riferisce alla situazione in cui vengono fresate solo poche unità. Inoltre, la parte "CNC" denota il fatto che la fresatura è controllata da un computer anziché manualmente. Controllo numerico computerizzato, o CNC, è il termine utilizzato per descrivere il processo mediante il quale un computer converte i dati digitali da un computer in istruzioni di fresatura per macchinari che possono rimuovere materiale.
Pertanto, una fresatrice CNC a basso volume combina i vantaggi del controllo numerico computerizzato con i principi della fresatura per produrre un numero limitato di pezzi. Non tutte le aziende e altre organizzazioni necessitano di enormi lotti di prodotti; alcuni hanno semplicemente bisogno di piccoli lotti.
Metodo di produzione con fresatura CNC
Nella fresatura CNC, gli utensili da taglio rotanti multi-punto vengono spostati e utilizzati nel processo di produzione della fresatura CNC, che utilizza controlli computerizzati per regolare queste azioni. Per produrre la forma e le dimensioni richieste, gli utensili rimuovono costantemente il materiale in eccesso mentre ruotano e si spostano sulla superficie del pezzo.
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Nella lavorazione e produzione CNC è possibile definire quattro fasi distinte nel processo della fresatrice CNC:
- Gli ingegneri sviluppano il progetto necessario utilizzando un modello CAD in formato 2D o 3D.
- Conversione di un modello CAD in un programma CNC: il disegno viene esportato in un formato di file compatibile e modificato utilizzando il software CAM in istruzioni macchina.
- Configurazione di una fresatrice CNC: l'operatore prepara tutto per la macchina e il pezzo
- Esecuzione dell'operazione di fresatura: L'operatore della macchina avvia il programma di lavorazione.
I sistemi computerizzati eliminano la possibilità di errori tra progettazione e produzione, leggendo le informazioni di progettazione direttamente dai disegni o dai modelli di un ingegnere.
Tre sono i fattori che contribuiscono in larga misura al successo e all’elevata qualità della fresatura:
1. Una taglierina con più denti e il livello di affilatura ottimale per un materiale
2. Ruotare uno strumento abbastanza velocemente da trattare adeguatamente un materiale.
3. La giusta velocità di avanzamento per spostare il materiale selezionato lungo il processo
La fresatrice CNC consente un controllo incredibilmente preciso su questi componenti. Per realizzare parti prototipo, la lavorazione e la produzione CNC sono una procedura appropriata. È utile pensare alle varie forme che un prototipo potrebbe assumere e al motivo per cui esistono questi prototipi per comprenderne appieno il motivo?. Continua a leggere.
I prototipi di fresatura CNC possono servire a una vasta gamma di scopi. Servono come modelli o oggetti di scena al loro livello più elementare, rendendo l'aspetto o il comportamento finale di una parte più facilmente comprensibile attraverso approssimazioni approssimative del prototipo di lavorazione CNC. Questi prototipi fittizi potrebbero servire come tabella di marcia per R&S o prova di concetto. Possono anche essere utilizzati per presentare un nuovo prodotto a potenziali investitori se sono prodotti con un elevato standard estetico.
Questi tipi di prototipi sono significativi, ma non sempre devono essere realizzati con costosi strumenti professionali: possono essere costruiti a mano o stampati utilizzando una economica stampante 3D desktop.
Tuttavia, alcuni prototipi di fresatura CNC hanno scopi che vanno oltre la semplice rappresentazione visiva. Le aziende potrebbero dover costruire prototipi tecnici o prototipi di produzione a seconda della fase del processo di sviluppo del prodotto; questi prototipi non devono solo apparire come il prodotto finito, ma devono anche funzionare così come è, fungendo da sostituto della cosa reale il più fedelmente possibile.
La lavorazione e la produzione CNC possono essere un'ottima opzione per la prototipazione. Anche se dipende dal tipo di prototipo. A cosa servirà il prototipo? Con che tipo di materiale sarà costruito? Con quale materiale sarà costruito il componente finale? Da queste e altre domande sarai finalmente indirizzato alla migliore tecnica di prototipazione.
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Ottimizzazione della progettazione del processo per fresatrice CNC
La progettazione del processo è necessaria per lo sviluppo di una produzione sostenibile con fresatura CNC.
Una corretta progettazione del processo si traduce nell'ottimizzazione e nel miglioramento dell'intero processo di produzione, che riduce i costi di fabbricazione e aumenta l'efficienza e la ripetibilità economica e produttiva.
Di seguito sono riportati gli aspetti di progettazione del processo per la produzione con fresatura CNC: selezione del materiale, selezione del processo e sequenziamento, selezione della macchina e dell'utensile, requisiti di finitura del prodotto, stima di costi e tempi, selezione dei parametri di lavorazione, programmazione e operazione di taglio.
Diagramma di flusso della lavorazione e produzione CNC
La qualità della finitura superficiale, il tasso di usura dell'utensile, il tempo del ciclo di produzione, la velocità e la facilità di lavorabilità sono tutti fattori che devono essere presi in considerazione quando si scelgono i giusti parametri di lavorazione. La produzione di fresatura CNC è stata sviluppata per ottimizzare gli effetti dei parametri di lavorazione, tra cui larghezza di taglio, forza di taglio, profondità di taglio e velocità di avanzamento per un'efficiente rimozione del materiale.
I materiali vengono scelti in base alle specifiche dei prodotti finiti. I materiali meno densi possono essere lavorati sia a velocità di taglio che ad avanzamenti elevati con una conseguente riduzione dei tempi di lavorazione e un minore consumo energetico. Velocità di taglio e velocità di avanzamento basse vengono generalmente utilizzate per produrre materiali duri ed estremamente densi, il che si traduce in tempi di lavorazione più lunghi e un maggiore consumo di energia.
Materiali per la produzione di fresatura CNC
Esiste un'enorme varietà di materiali compatibili per la produzione a basso volume con il servizio di fresatura CNC, a seconda dell'applicazione per cui verrà utilizzato il tuo progetto. Per i produttori è semplice selezionare il materiale che meglio soddisfa le loro esigenze. Dopo aver scelto di utilizzare la produzione con fresatura CNC per la produzione del campione. Il materiale giusto per le tue esigenze, che si tratti di metallo, plastica, ceramica o anche legno, può essere utilizzato per un'officina di fresatura CNC.
Ora discuteremo alcuni di quelli comunemente usati Materiale per la produzione con fresatura CNC e spiega alcune delle applicazioni per le quali è più adatto.
Metalli
I metalli sono uno dei tipi di materiali più popolari per le fresatrici CNC e c'è un'ampia varietà tra cui scegliere. Esaminiamo le opzioni più popolari per la fresatura CNC dei metalli in generale e le applicazioni per cui ogni metallo è più appropriato.
Alluminio
È una scelta eccellente sia per componenti meccanici che estetici ed è probabilmente il materiale per fresatura CNC dei metalli più popolare. L’alluminio è in genere più facile da lavorare rispetto ad altri metalli, il che lo rende il materiale più pratico dal punto di vista economico. Se esposte all'ambiente, le parti in alluminio sviluppano uno strato protettivo che ne aumenta la robustezza e la resistenza alla corrosione. L'alluminio fresato a CNC è perfetto per l'applicazione nei settori automobilistico, aerospaziale, medico ed elettronico grazie alle sue proprietà del materiale superiori.
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Acciaio
Le varie leghe di acciaio offerte per i servizi di fresatura meta CNC sono progettate principalmente per una lavorabilità superiore. L'acciaio viene spesso utilizzato per pezzi che richiedono una migliore formabilità e saldature più resistenti, anche se le particolari qualità del materiale variano a seconda della lega (1018, 1215, 12L14, ecc. sono alcune leghe utilizzate regolarmente). Gli usi migliori per questo materiale, che variano a seconda della lega di acciaio, sono prodotti commerciali, parti che necessitano di saldature, ingranaggi e alberi resistenti, nonché altre applicazioni ad alto stress.
Acciaio inossidabile
Nella fresatura CNC dei metalli, l'acciaio inossidabile è uno dei materiali più adatti. L'uso delle leghe di acciaio inossidabile presenta numerosi vantaggi, inclusa la capacità di trattarle termicamente e fornire resistenza alla corrosione. L'acciaio inossidabile ha un'ampia gamma di potenziali usi per le officine di fresatura CNC, compreso qualsiasi cosa, dalle apparecchiature mediche agli ingranaggi per l'elettronica
Rame
Pochi metalli offrono la conduttività elettrica del rame quando si tratta di materiali per fresatura CNC in metallo. L'elevata resistenza alla corrosione del materiale aiuta a prevenire la ruggine e le sue caratteristiche di conduttività termica facilitano la sagomatura tramite lavorazione CNC. Le applicazioni includono sistemi di raffreddamento, scambiatori di calore e diversi componenti di ingegneria come valvole e radiatori, che sono frequentemente utilizzati nell'industria automobilistica. È fondamentale comprendere che il rame è vulnerabile ad alcune sostanze, tra cui acidi, solfuri di alogeno e soluzioni di ammoniaca.
Plastica
La scelta del materiale con cui costruire una parte è la prima fase della progettazione della parte. La scelta non finisce solo perché si determina che la parte debba essere realizzata in plastica e lavorata tramite CNC. Nel 2022, sarà disponibile un'ampia varietà di plastiche lavorabili, ciascuna con un set unico di qualità. In generale, le parti in plastica lavorate tramite CNC sono convenienti e costituiscono buoni prototipi.
Acrilonitrile butadiene stirene (ABS)
La plastica versatile nota come ABS viene spesso utilizzata. Ha un prezzo ragionevole e ha un'eccellente resistenza elettrica, durezza e resistenza agli urti. È molto semplice da completare perché è facilmente verniciabile, incollabile o saldabile insieme. A seconda di come viene lavorato, l'ABS può essere abbastanza lucido ma in genere avrà una superficie opaca. La lavorazione CNC dell'ABS prevede l'utilizzo di una fresatrice CNC per tagliare o incidere.
Nylon
La plastica in nylon 6/6 resistente e di lunga durata può essere utilizzata in un'ampia gamma di applicazioni. Con la rigidità necessaria per mantenere la sua forma e la forza per resistere alla deformazione in circostanze di carico. Ha una resistenza chimica e al calore relativamente forte. Un altro materiale comune che funziona bene per la lavorazione CNC è il nylon caricato a vetro.
Polietere etere chetone (PEEK)
Un materiale con elevata stabilità dimensionale e resistenza agli urti, il Ceramic PEEK è una plastica che offre anche un'ottima lavorabilità. Il PEEK è una vera plastica ingegneristica con grande resistenza e stabilità. Può resistere a un'esposizione prolungata ad alte temperature e può essere utilizzato come sostituto del metallo in una varietà di applicazioni. I componenti avanzati in campo medico, aeronautico ed elettrico utilizzano tutti il PEEK. Non tende a deformarsi o a deformarsi nel tempo come altre resine, il che lo rende una scelta fantastica per dispositivi leggeri. Il PEEK è sostanzialmente più costoso di molti altri polimeri, quindi viene in genere utilizzato solo in circostanze estreme. È spesso necessario ricotturarlo durante il processo di lavorazione per evitare fratture da stress.
Ceramici
La lavorazione CNC della ceramica si è rivelata efficace anche nei settori che richiedono ai macchinisti di produrre parti industriali complesse e altamente precise. I componenti in ceramica sono anche molto resistenti all'usura, il che li rende un obiettivo primario per componenti di lunga durata.
Vantaggi della fresatrice CNC a basso volume
Il servizio di fresatura CNC a basso volume offre vari vantaggi rispetto alle tecniche di fresatura convenzionali, che possono aiutare te e la tua azienda a creare gli articoli che desideri. Esploriamo in che modo un'officina di fresatura CNC è vantaggiosa per la produzione a basso volume.
- Transizione semplice: semplificare il passaggio dal prototipo alla produzione su vasta scala. Considera uno scenario in cui disponi di un prototipo di successo ma sei riluttante a procedere con una produzione su larga scala perché non disponi di informazioni sulle prestazioni derivanti dall'uso effettivo. Puoi costruire il tuo prodotto con l'aiuto della produzione di fresatura CNC a basso volume, che ti offre una fase intermedia tra il prototipo e la produzione su larga scala.
- Espandi la tua flessibilità: è difficile aggiornare il tuo prodotto una volta che ti sei impegnato nella produzione ad alto volume. Tuttavia, con la fresatura CNC a basso volume, puoi modificare i dettagli di ogni lotto man mano che il tuo design viene aggiornato.
- Meno investimenti: i costi per la fresatura CNC a basso volume sono significativamente inferiori rispetto ai processi convenzionali ad alto volume. Di conseguenza, aiuta le aziende a risparmiare denaro perseguendo la scalabilità.
- Lanci di prodotti più rapidi: la creazione di impianti di produzione su larga scala può richiedere del tempo. Riducendo al minimo i colli di bottiglia del processo di produzione, una fresatrice CNC a basso volume può aiutarti a lanciare le merci più rapidamente.
- Produzione rapida ed efficace: quando si utilizzano le fresatrici, è possibile farle funzionare alla massima velocità per tenere il passo con le crescenti richieste. Inoltre, per realizzare le parti sono necessari passaggi minimi, il che garantisce un’elevata efficienza. Rispetto alla lavorazione manuale, la procedura è più accurata e può essere utilizzata più volte.
- Consente la produzione altamente precisa di forme complicate. utilizza sofisticati software CAD per eseguire numerose funzioni e produrre output impossibili da duplicare manualmente. Sistemi completamente automatizzati garantiscono che non vi siano rischi per la sicurezza dell'operatore.
- Maggiore precisione e accuratezza: la lavorazione e la produzione CNC possono funzionare ininterrottamente per sette giorni alla settimana senza stancarsi, fare pause o scendere a compromessi. Queste caratteristiche lo rendono uno dei modi migliori per rendere la fabbricazione rapida, efficiente e scalabile senza sostenere costi, garantendo al contempo che la macchina mantenga un elevato livello di precisione e non sprechi materiale.
Chi utilizza i servizi di fresatura CNC a basso volume?
Quando parliamo di lavorazione e produzione CNC per la produzione in piccoli volumi. Poi, è anche importante sapere chi utilizza questo servizio. Parliamo in dettaglio di quali aziende preferiscono il servizio di fresatura CNC per la loro produzione in piccoli volumi.
- Piccole aziende
- Architetti per la creazione del loro modello
- Agenzie di pubblicità
- Artisti e altri appaltatori indipendenti
Conoscere meglio il CNC a basso volume ti consentirà di valutare se soddisfa tutte le tue esigenze di fresatura o persino di tornitura. Per massimizzare i tuoi ricavi, non spendere più soldi per immagazzinare i tuoi prodotti.
Per un singolo prototipo o una serie di campioni per una fiera o una presentazione di vendita per mostrare un nuovo prodotto, la lavorazione e la produzione CNC a basso volume possono essere la soluzione.
Suggerimenti per la scelta di un'officina di fresatura CNC
Sebbene la scelta di un servizio di fresatura CNC possa sembrare semplice, implica molto più che limitarsi a guardare un elenco di funzionalità o specifiche. Se presi in considerazione, i seguenti fattori potrebbero essere utili per effettuare la selezione.
Precisione e qualità del prodotto
Quando si sceglie un'officina di fresatura CNC, la qualità è uno dei fattori chiave da tenere in considerazione. Il miglior fornitore di servizi di lavorazione CNC deve anche soddisfare una serie di altri requisiti, tra cui design ad alta densità, linee di produzione rapide, buona conduttività, durata e molto altro. Tuttavia, ciò che conta è la precisione e l'accuratezza che il fornitore di servizi o il fabbricante offre. Inoltre, è fondamentale confermare che possano soddisfare le tue esigenze.
Esperienza lavorativa
La loro presenza totale sul mercato e i tipi di clienti con cui hanno avuto a che fare sono due delle caratteristiche più cruciali che distinguono il miglior fornitore di servizi di fresatura CNC dagli altri. L'esperienza nel settore con i fornitori di lavorazioni CNC dimostra la loro capacità di innovazione e adattamento alla tecnologia all'avanguardia. Di conseguenza, è necessario informarsi sull'esperienza di un fornitore nel campo pertinente e se ha avuto a che fare con clienti di vari settori.
Consegna in tempo
Sebbene precisione e qualità siano fattori cruciali, il fornitore deve anche garantire tempi di risposta rapidi. Pertanto, controlla se l'officina di fresatura CNC con cui parli ha una solida esperienza di consegne puntuali senza sacrificare la qualità.
Assistenza clienti
Fornire un eccellente supporto clienti è fondamentale affinché qualsiasi officina di fresatura CNC possa espandersi e acquisire più clienti. Inoltre, devono essere disponibili per colloqui tecnici, per rispondere a domande e per condividere suggerimenti. Per valutare la qualità complessiva e il grado di assistenza al cliente, il potenziale cliente in genere chiede consigli ai propri amici e colleghi o cerca informazioni e recensioni su vari forum Internet.
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La linea di fondo
I suggerimenti di cui sopra possono aiutarti a fare la scelta migliore dei fornitori di servizi di fresatura CNC. Anche in aree altamente sensibili come l'industria aeronautica e aerospaziale, la precisione dei fornitori di servizi di macchine CNC sia a basso che ad alto volume è diventata piuttosto esigente. Pertanto, è necessario considerare l'esperienza e i servizi che i fornitori di componenti lavorati offrono ai propri clienti prima di sceglierne uno.
Un noto e qualificato fornitore e produttore di servizi di lavorazione CNC in Cina è Bai Chun. L'azienda ha una lunga storia nel mercato e ha costantemente fornito ai propri clienti componenti lavorati CNC di prim'ordine a velocità eccezionali e prestazioni senza pari. Finora l'azienda ha fornito servizi di lavorazione CNC a clienti in una varietà di settori pubblici e privati, tra cui quello medico, petrolifero e del gas, aerospaziale e altro ancora.
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