Hvorfor er CNC-fresing gunstig for lavvolumproduksjon?

 Fresing er ikke nytt; det har blitt brukt i århundrer i forskjellige former. Det innebærer å hogge bort biter av en blokk eller gjenstand laget av tre, metall eller plast. Det valgte materialet avhenger av ønsket resultat. Ved å legge til datamaskinbasert numerisk kontroll, eller CNC, til denne prosessen øker du presisjonsnivået. For å sikre kvalitet beregnes hvert kutt ved hjelp av spesialisert programvare. Denne metoden kan imidlertid også produsere et stort volum av produkter.

 Men her skal vi diskutere CNC-freseproduksjon i lavvolum. Hvordan er CNC-fresetjenester fordelaktige for lavvolumproduksjon, og hvorfor? La oss utforske dette i detalj.

Lavvolum CNC-fresemaskin

I produksjonens tidlige dager laget en dyktig ekspert hver vare individuelt. Masseproduksjon og fabrikker ble skapt av behovet for raskere og rimeligere varer. I dag produserer store produksjonsanlegg millioner av produkter årlig.

Men hva om du bare trenger å lage tusen, hundre eller til og med ti hvert år? I medisinsk utstyrsbransjen er for eksempel lavvolumproduksjon svært vanlig ettersom innovative konsepter prøves ut i pilotmarkeder eller i kliniske studier før det kreves større antall.

Foto av Mastars på Unsplash

Ettersom utstyr og oppsettkostnader tar opp større deler av prosjektbudsjettet, er det begrensede valgmuligheter for produksjonsteknikker , design og produktets estetikk.

Siden leverandører har mindre sannsynlighet for å reagere, må kundenes forventninger håndteres mer aktivt. Til tross for vanskelighetene finnes det imidlertid også en mulighet innen CNC-fresing.

Du må kanskje gjøre noen justeringer, men med gode designprinsipper og til og med litt innovasjon kan du lansere et lønnsomt og utrolig attraktivt produkt i små mengder til en rimelig pris. Med disse tingene i bakhodet kan du produsere lavvolumsproduksjon ved å bruke CNC-fresetjenesten effektivt.

Sammenlignet med typiske produksjonsoperasjoner, der tusenvis eller millioner av materialstykker freses til riktig spesifikasjon, refererer lavvolums CNC-maskineringstjeneste til situasjonen der bare noen få enheter freses. Dessuten betegner "CNC"-delen det faktum at fresingen styres av en datamaskin i stedet for manuelt. Datamaskinnumerisk kontroll, eller CNC, er begrepet som brukes for å beskrive prosessen der en datamaskin konverterer digitale data fra en datamaskin til freseinstruksjoner for maskiner som kan fjerne materiale.

Så en lavvolums CNC-fresemaskin kombinerer fordelene med datastyrt numerisk kontroll med prinsippene for fresing for å produsere et lite antall deler. Ikke alle bedrifter og andre organisasjoner trenger store partier med produkter; noen trenger rett og slett små partier.                   

CNC-freseproduksjonsmetode

I CNC-freseverkstedets flerpunkts, roterende skjæreverktøy flyttes og brukes i CNC-freseproduksjonsprosessen, som bruker datastyrte kontroller for å regulere disse handlingene. For å produsere ønsket form og størrelse fjerner verktøyene jevnt og trutt ekstra materiale mens de roterer og beveger seg over arbeidsstykkets overflate.

Foto av Daniel Smyth på Unsplash

I CNC-maskinering og produksjon kan fire forskjellige trinn defineres i CNC-fresemaskinprosessen:

1. Ingeniører utvikler den nødvendige designen ved hjelp av en CAD-modell i 2D eller 3D.
2. Konvertering av en CAD-modell til et CNC-program: designet eksporteres til et kompatibelt filformat og endres til maskininstruksjoner ved hjelp av CAM-programvare.
3. Sette opp en CNC-fresemaskin: Operatøren gjør alt klart for maskinen og arbeidsstykket
4. Utførelse av freseoperasjonen: Maskinoperatøren starter maskineringsprogrammet.

De datastyrte systemene eliminerer muligheten for feil mellom design og produksjon ved å lese designinformasjon direkte fra en ingeniørs tegninger eller modeller.

Det er tre faktorer som i stor grad er ansvarlige for at fresing er vellykket og av høy kvalitet:

1. En freser med flere tenner og det optimale skarphetsnivået for et materiale

2. Rotere et verktøy raskt nok til å behandle et materiale riktig.

3. Riktig matehastighet for å bevege det valgte materialet langs prosessen

CNC-fresemaskiner muliggjør utrolig presis kontroll over disse komponentene. For å lage prototypedeler er CNC-maskinering og produksjon en passende prosedyre. Det hjelper å tenke på de ulike formene en prototype kan ha og hvorfor disse prototypene eksisterer for å fullt ut forstå hvorfor. Fortsett å lese.

CNC-freseprototyper kan tjene en rekke formål. De fungerer som maler eller rekvisitter på sitt mest grunnleggende nivå, noe som gjør en dels endelige utseende eller oppførsel lettere å forstå gjennom løse tilnærminger av CNC-maskineringsprototypen. Disse fiktive prototypene kan tjene som en veikart for FoU eller konseptbevis. De kan også brukes til å introdusere et nytt produkt for potensielle investorer hvis de er produsert til en høy estetisk standard.

Denne typen prototyper er viktige, men de trenger ikke alltid å produseres med dyre profesjonelle verktøy; de kan bygges for hånd eller skrives ut med en billig stasjonær 3D-skriver.

Noen CNC-freseprototyper tjener imidlertid formål utover enkel visuell fremstilling. Bedrifter kan trenge å konstruere ingeniørprototyper eller produksjonsprototyper avhengig av stadiet i produktutviklingsprosessen. Disse prototypene må ikke bare se ut som det ferdige produktet, men også fungere som de gjør, og tjene som en erstatning for selve produktet så nøyaktig som mulig.

CNC-maskinering og produksjon kan være et godt alternativ for prototyping. Det avhenger imidlertid av typen prototype. Hva skal prototypen brukes til? Hva slags materiale skal den konstrueres av? Hvilket materiale skal den endelige komponenten konstrueres av? Disse og andre spørsmål vil til slutt lede deg til den beste prototypingteknikken.

Foto av Mastars på Unsplash

 Prosessdesignoptimalisering for CNC-fresemaskin

Prosessdesign er nødvendig for utvikling av bærekraftig CNC-freseproduksjon.

Riktig prosessdesign resulterer i hele optimaliseringen og forbedringen av produksjonsprosessen, noe som senker fabrikasjonskostnadene samtidig som det øker økonomisk effektivitet og produksjonseffektivitet samt repeterbarhet.

Følgende er prosessdesignaspektene for CNC-freseproduksjon: Valg av materiale, prosessvalg og sekvensering, valg av maskin og verktøy, krav til produktfinish, kostnads- og tidsestimering, valg av maskineringsparametere, programmering og skjæreoperasjon.

                             Flytskjema for CNC-maskinering og produksjon

Kvaliteten på overflatefinishen, verktøyets slitasjehastighet, produksjonssyklustid, hastighet og hvor enkelt det er å bearbeide er alle faktorer som må tas i betraktning når man velger riktige bearbeidingsparametere. CNC-freseproduksjon ble utviklet for å optimalisere effekten av bearbeidingsparameterne, inkludert skjærebredde, skjærekraft, skjæredybde og matingshastighet for effektiv fjerning av materiale.

Materialene velges basert på spesifikasjonene til de ferdige produktene. Materialer med mindre tetthet kan maskineres både med høye skjærehastigheter og matehastigheter, noe som resulterer i reduksjon i maskineringstid og lavere strømforbruk. Lave skjærehastigheter og matehastigheter brukes vanligvis til å produsere harde og ekstremt tette materialer, noe som resulterer i lengre maskineringstid og høyere strømforbruk.

Materialer for CNC-freseproduksjon

Det finnes et stort utvalg av materialer som er kompatible for lavvolumproduksjon med CNC-fresetjenester, avhengig av hvilket bruksområde designet ditt skal brukes til. Det er enkelt for produsenter å velge materialet som best oppfyller deres krav. Når du har valgt å bruke CNC-freseproduksjon til prøveproduksjonen din, kan det riktige materialet for dine behov, enten det er metall, plast, keramikk eller til og med tre, brukes til et CNC-freseverksted.

Nå skal vi diskutere noen av de vanligste materialene for CNC-fresing og forklare noen av bruksområdene de er best egnet for.

Metaller

Metaller er en av de mest populære materialtypene for CNC-fresemaskiner, og det finnes et bredt utvalg å velge mellom. La oss undersøke de mest populære alternativene for CNC-fresing av metall generelt og bruksområdene hvert metall er mest passende for.

Aluminum

Det er et utmerket valg for både mekaniske og estetiske komponenter, og er sannsynligvis det mest populære metallmaterialet for CNC-fresing. Aluminium er vanligvis enklere å bearbeide enn andre metaller, noe som gjør det til det mest praktiske materialet fra et økonomisk synspunkt. Når aluminiumsdeler utsettes for miljøet, utvikler de et beskyttende lag som øker styrken og korrosjonsmotstanden. CNC-frest aluminium er perfekt for bruk i bil-, luftfarts-, medisin- og elektronikkindustrien på grunn av sine overlegne materialegenskaper.

Foto av Mastars på Unsplash

Stål

De ulike stållegeringene som tilbys for meta-CNC-fresetjenester er primært designet for overlegen maskinbearbeidbarhet. Stål brukes ofte til deler som krever forbedret formbarhet og sterkere sveiser, selv om de spesifikke materialkvalitetene varierer avhengig av legeringen (1018, 1215, 12L14, osv. er noen legeringer som brukes regelmessig). De beste bruksområdene for dette materialet, som varierer avhengig av stållegeringen, er kommersielle produkter, deler som trenger sterke sveiser, gir og aksler, samt andre høybelastningsapplikasjoner.

Rustfritt stål

I CNC-fresing av metall er rustfritt stål et av de best egnede materialene. Bruk av rustfrie stållegeringer har flere fordeler, inkludert muligheten til å varmebehandle dem og gi korrosjonsbestandighet. Rustfritt stål har et bredt spekter av potensielle bruksområder for CNC-freseverksteder, inkludert alt fra medisinsk utstyr til utstyr for elektronikk.

Kobber

Få metaller tilbyr den elektriske ledningsevnen som kobber har når det gjelder metallmaterialer for CNC-fresing. Materialets høye korrosjonsbestandighet bidrar til å forhindre rust, og dets varmeledningsevne forenkler CNC-maskinering. Bruksområder inkluderer kjølesystemer, varmevekslere, samt forskjellige tekniske komponenter som ventiler og radiatorer, som ofte brukes i bilindustrien. Det er viktig å forstå at kobber er sårbart for enkelte stoffer, inkludert syrer, halogensulfider og ammoniakkløsninger.

Plast

Å velge materialet en del skal konstrueres av er det første trinnet i deldesign. Valget stopper ikke bare fordi du bestemmer deg for at delen skal være laget av plast og CNC-maskinert. I 2022 vil det være et bredt utvalg av maskinbearbeidbare plastdeler tilgjengelig, hver med et unikt sett med egenskaper. Generelt er CNC-maskinerte plastdeler rimelige og lager gode prototyper.

Akrylnitrilbutadienstyren (ABS)

Den allsidige plasten kjent som ABS brukes ofte. Den er rimelig priset og har utmerket elektrisk motstand, hardhet og slagfasthet. Den er veldig enkel å lage fordi den lett kan males, limes eller sveises sammen. Avhengig av hvordan den er maskinert, kan ABS være ganske blank, men vil vanligvis ha en matt overflate. CNC-maskinering av ABS innebærer bruk av en CNC-fresemaskin for å skjære eller gravere.

nylon

Sterk og slitesterk nylon 6/6-plast kan brukes i en rekke bruksområder. Med stivheten som kreves for å opprettholde formen og styrken til å motstå deformasjon under belastningsforhold. Den har en relativt sterk kjemikalie- og varmebestandighet. Et annet vanlig materiale som fungerer bra for CNC-maskinering er glassfylt nylon.

Polyeter eter keton (PEEK)

Keramisk PEEK er et materiale med høy dimensjonsstabilitet og slagfasthet, og er en plast som også tilbyr god maskinbearbeidbarhet. PEEK er en ekte teknisk plast med stor styrke og stabilitet. Den tåler langvarig eksponering for høye temperaturer og kan brukes som en metallerstatning i en rekke bruksområder. Avanserte medisinske, luftfarts- og elektriske komponenter bruker alle PEEK. Det har ikke en tendens til å krype eller deformeres over tid som andre harpikser, noe som gjør det til et fantastisk valg for lette inventar. PEEK er betydelig dyrere enn mange andre polymerer, derfor brukes det vanligvis bare under ekstreme omstendigheter. Det er ofte nødvendig å gløde det under maskineringsprosessen for å forhindre spenningsbrudd.

Keramikk

Keramisk CNC-maskinering har også vært effektiv i bransjer som krever at maskinister produserer intrikate, svært presise industrideler. Keramiske komponenter er også svært slitesterke, noe som gjør dem til et godt mål for komponenter med lang levetid.

Fordeler med lavvolums CNC-fresemaskin

Lavvolums CNC-fresetjenester tilbyr en rekke fordeler i forhold til konvensjonelle freseteknikker, som kan hjelpe deg og din bedrift med å lage de elementene dere ønsker. La oss utforske hvordan et CNC-freseverksted er fordelaktig for lavvolumsproduksjon.

• Enkel overgang: Gjør overgangen fra prototype til fullskalaproduksjon enklere. Tenk deg et scenario der du har en vellykket prototype, men nøler med å gå videre med storskalaproduksjon fordi du mangler ytelsesinformasjon fra faktisk bruk. Du kan konstruere produktet ditt ved hjelp av lavvolums CNC-freseproduksjon, som gir deg et trinn mellom prototype og storskalaproduksjon.

• Utvid fleksibiliteten din: Det er utfordrende å oppdatere produktet ditt når du har forpliktet deg til storvolumsproduksjon. Med CNC-fresing med lavt volum kan du imidlertid endre detaljene i hver batch etter hvert som designet ditt oppdateres.

• Mindre investering: Kostnadene for CNC-fresing med lavt volum er betydelig lavere enn for konvensjonelle prosesser med høyt volum. Som et resultat hjelper det bedrifter med å spare penger samtidig som de søker skalering.

• Raskere produktlanseringer: Det kan ta litt tid å sette opp store produksjonsanlegg. Ved å minimere flaskehalser i produksjonsprosessen kan en lavvolums CNC-fresemaskin hjelpe deg med å lansere varer raskere.

• Rask og effektiv produksjon: Ved bruk av fresemaskiner kan man kjøre dem med høyeste hastighet for å holde tritt med økende behov. Dessuten kreves det minimale trinn for å lage deler, noe som fører til høy effektivitet. Sammenlignet med manuell maskinering er prosedyren mer nøyaktig og kan brukes gjentatte ganger.

• Muliggjør svært presis produksjon av kompliserte former. Bruker sofistikert CAD-programvare for å utføre en rekke funksjoner og produsere resultater som er umulige å duplisere manuelt. Helautomatiske systemer garanterer at det ikke er noen sikkerhetsrisiko for operatøren.

• Høyere presisjon og nøyaktighet: CNC-maskinering og produksjon kan jobbe kontinuerlig syv dager i uken uten å bli sliten, ta pauser eller inngå kompromisser. Disse funksjonene gjør det til en av de beste måtene å gjøre fabrikasjon rask, effektiv og skalerbar uten å pådra seg kostnader, samtidig som det sikrer at maskinen holder et høyt presisjonsnivå og ikke sløser med materiale.

Hvem bruker CNC-fresetjenester med lavt volum?

Når vi snakker om CNC-maskinering og produksjon for lavvolumproduksjon, er det også viktig å vite hvem som bruker denne tjenesten. La oss diskutere i detalj hvilke selskaper som foretrekker CNC-fresetjenester for sin lavvolumproduksjon.

• Små selskaper

•  Arkitekter for modellutviklingen sin

•  Reklamebyråer

• Kunstnere og andre uavhengige entreprenører

Å vite mer om lavvolums-CNC vil gjøre det mulig for deg å vurdere om det oppfyller alle dine behov for fresing eller dreiing. For å maksimere inntektene dine, ikke bruk mer penger på å ha produktene dine på lager.

For en enkelt prototype eller en serie prøver til en messe eller salgspresentasjon for å vise frem et nytt produkt, kan CNC-maskinering og -produksjon i lavvolum være løsningen.

Tips for å velge et CNC-freseverksted

Selv om det kan virke enkelt å velge en CNC-fresetjeneste, innebærer det mer enn bare å se på en liste over funksjoner eller spesifikasjoner. Hvis følgende faktorer tas i betraktning, kan de være nyttige når du skal ta valget.

Produktnøyaktighet og kvalitet

Når du velger et CNC-freseverksted, er kvalitet en av nøkkelfaktorene å ta hensyn til. Den beste leverandøren av CNC-maskineringstjenester må også oppfylle en rekke andre krav, inkludert design med høy tetthet, raske produksjonslinjer, god konduktivitet, holdbarhet og mye mer. Presisjonen og nøyaktigheten som tjenesteleverandøren eller produsenten tilbyr, er imidlertid det som betyr noe. I tillegg er det viktig å bekrefte at de kan oppfylle dine behov.

Arbeidserfaring

 Deres totale markedstilstedeværelse og typen kunder de har håndtert er to av de viktigste egenskapene som skiller den beste leverandøren av CNC-fresetjenester fra resten. Erfaring i sektoren med leverandører av CNC-maskinering demonstrerer deres evne til innovasjon og tilpasning til banebrytende teknologi. Som et resultat bør du spørre om en leverandørs erfaring innen det aktuelle feltet og om de har håndtert kunder fra ulike bransjer.

Levering i tide

 Selv om nøyaktighet og kvalitet er avgjørende faktorer, må leverandøren også tilby raske responstider. Sjekk derfor om CNC-freseverkstedet du snakker med har en solid merittliste når det gjelder levering til avtalt tid uten at det går på bekostning av kvaliteten.

Kundehjelp

 Å tilby utmerket kundestøtte er avgjørende for at ethvert CNC-freseverksted skal kunne ekspandere og få flere kunder. I tillegg må de være tilgjengelige for tekniske samtaler, svare på henvendelser og dele forslag. For å vurdere den generelle kvaliteten og graden av kundestøtte, spør potensielle kunder vanligvis venner og kolleger om anbefalinger eller søker etter informasjon og anmeldelser på ulike internettfora.

Foto av Berkeley Communications på Unsplash

Bunnlinjen

De ovennevnte tipsene kan hjelpe deg med å ta det beste valget av leverandører av CNC-fresetjenester. Selv i svært sensitive områder som luftfarts- og romfartsindustrien, har presisjonen til både leverandører av CNC-maskiner med lavt og høyt volum blitt ganske krevende. Derfor må du vurdere erfaringen og tjenestene som leverandører av maskinerte komponenter har tilbudt kundene sine før du velger noen av dem.

En velkjent og dyktig leverandør og produsent av CNC-maskineringstjenester i Kina er BaiChun . Selskapet har en lang historie i markedet og har kontinuerlig levert sine kunder førsteklasses CNC-maskinerte komponenter med eksepsjonelle hastigheter og enestående ytelse. Virksomheten har så langt levert CNC-maskineringstjenester til kunder i en rekke offentlige og private sektorer, inkludert medisin, olje og gass, luftfart og mer.

Hvis du har andre spørsmål om denne bloggen, kan du gi oss beskjed ved å kommentere nedenfor.