En la fabricació a curt termini, és difícil anomenar una tecnologia millor que el mecanitzat CNC.Ofereix una combinació completa d'avantatges, com ara un alt potencial de rendiment, precisió i repetibilitat, una àmplia selecció de materials i facilitat d'ús.Tot i que gairebé qualsevol màquina-eina es pot controlar numèricament, el mecanitzat de control numèric per ordinador normalment es refereix al fresat i tornejat multieix.
Per obtenir més informació sobre com s'utilitza el mecanitzat CNC per al mecanitzat personalitzat, la producció de baix volum i la creació de prototips, engineering.com va parlar amb Wayken Rapid Manufacturing, un servei de fabricació de prototips personalitzats amb seu a Shenzhen sobre els materials, la tecnologia, les aplicacions i el funcionament de les màquines eina CNC. .
Pel que fa als materials, si es tracta de xapa, placa o estoc de barra, és probable que el pugueu mecanitzar.Entre els centenars d'aliatges metàl·lics i polímers plàstics que es poden mecanitzar, l'alumini i els plàstics d'enginyeria són els més comuns per al mecanitzat de prototips.Les peces de plàstic dissenyades per ser modelades en la producció en massa es mecanitzen sovint en la fase de prototip per evitar l'alt cost i el temps de lliurament de la fabricació de motlles.
L'accés a una àmplia gamma de materials és especialment important a l'hora de fer prototips.Com que els diferents materials tenen diferents costos i diferents propietats mecàniques i químiques, pot ser preferible tallar un prototip en un material més barat que el que està previst per al producte final, o un material diferent pot ajudar a optimitzar la resistència, la rigidesa o el pes de la peça. en relació al seu disseny.En alguns casos, un material alternatiu per a un prototip pot permetre un procés d'acabat específic o fer-se més durador que una peça de producció per facilitar les proves.
També és possible el contrari, amb materials bàsics de baix cost que substitueixen les resines d'enginyeria i els aliatges metàl·lics d'alt rendiment quan el prototip s'utilitza per a usos funcionals senzills com ara la comprovació d'ajustament o la construcció de maquetes.
Encara que s'han desenvolupat per al treball del metall, els plàstics es poden mecanitzar amb èxit amb els coneixements i l'equip adequats.Tant els termoplàstics com els termoestables són mecanitzables i són molt rendibles en comparació amb els motlles d'injecció de tirades curtes per a peces prototip.
En comparació amb els metalls, la majoria de termoplàstics com el PE, el PP o el PS es fonen o es cremaran si es mecanitzan amb els avanços i velocitats comuns al treball del metall.Són habituals velocitats de tall més altes i velocitats d'avanç més baixes, i els paràmetres de l'eina de tall com l'angle de rasclet són crítics.El control de la calor al tall és essencial, però a diferència dels metalls, el refrigerant normalment no s'aboca al tall per refredar-se.Es pot utilitzar aire comprimit per netejar les estelles.
Els termoplàstics, especialment els graus de productes bàsics sense farcir, es deformen elàsticament a mesura que s'aplica la força de tall, cosa que dificulta aconseguir una gran precisió i mantenir toleràncies estretes, especialment per a característiques i detalls fins.La il·luminació i les lents d'automòbils són especialment difícils.
Amb més de 20 anys d'experiència amb mecanitzat de plàstic CNC, Wayken s'especialitza en prototips òptics com lents d'automoció, guies de llum i reflectors.En mecanitzar plàstics transparents com el policarbonat i l'acrílic, aconseguir un alt acabat superficial durant el mecanitzat pot reduir o eliminar les operacions de processament com el polit i el polit.El mecanitzat microfin que utilitza el mecanitzat de diamant d'un sol punt (SPDM) pot proporcionar una precisió inferior a 200 nm i millorar la rugositat de la superfície inferior a 10 nm.
Tot i que les eines de tall de carbur s'utilitzen habitualment per a materials més durs com els acers, pot ser difícil trobar la geometria d'eina adequada per tallar alumini en eines de carbur.Per aquest motiu, sovint s'utilitzen eines de tall d'acer d'alta velocitat (HSS).
El mecanitzat d'alumini CNC és una de les opcions de materials més habituals.En comparació amb els plàstics, l'alumini es talla a grans avanços i velocitats, i es pot tallar en sec o amb refrigerant.És important tenir en compte el grau de l'alumini en configurar-lo per tallar-lo.Per exemple, els graus 6000 són molt comuns i contenen magnesi i silici.Aquests aliatges proporcionen una treballabilitat superior en comparació amb els graus 7000, per exemple, que contenen zinc com a ingredient d'aliatge primari i tenen una major resistència i tenacitat.
També és important tenir en compte la designació de temperament d'un material d'alumini.Aquestes designacions indiquen el tractament tèrmic o l'enduriment per deformació, per exemple, que ha sofert el material i poden afectar el rendiment durant el mecanitzat i l'ús final.
El mecanitzat CNC de cinc eixos és complex més car que les màquines de tres eixos, però estan guanyant prevalença a la indústria manufacturera a causa de diversos avantatges tecnològics.Per exemple, tallar una peça amb característiques a les dues cares pot ser molt més ràpid amb una màquina de 5 eixos, ja que la peça es pot fixar de manera que el cargol pugui arribar a les dues cares en la mateixa operació, mentre que amb una màquina de 3 eixos. , la part requeriria dues o més configuracions.Les màquines de 5 eixos també poden produir geometries complexes i un acabat superficial fi per a un mecanitzat de precisió perquè l'angle de l'eina es pot adaptar a la forma de la peça.
A més de molins, torns i centres de tornejat, les màquines d'electroerosió i altres eines es poden controlar CNC.Per exemple, els centres de fresat CNC + tornejat són habituals, així com l'erosió de filferro i electroerosió.Per a un proveïdor de serveis de fabricació, la configuració flexible de màquines-eina i les pràctiques de mecanitzat poden augmentar l'eficiència i reduir els costos de mecanitzat.La flexibilitat és un dels principals avantatges d'un centre de mecanitzat de 5 eixos, i quan es combina amb l'elevat preu de compra de les màquines, una botiga està molt incentivada per mantenir-la en funcionament les 24 hores del dia, els 7 dies de la setmana, si és possible.
El mecanitzat de precisió es refereix a operacions de mecanitzat que ofereixen toleràncies de ± 0,05 mm, que és àmpliament aplicable a la fabricació de peces d'automoció, dispositius mèdics i aeroespacials.
L'aplicació típica del mecanitzat Micro-Fi és el mecanitzat de diamant d'un sol punt (SPDM o SPDT).El principal avantatge del mecanitzat de diamant és per a peces mecanitzades personalitzades amb requisits de mecanitzat estrictes: precisió de forma inferior a 200 nm, així com millorar la rugositat de la superfície inferior a 10 nm.En la fabricació de prototips òptics com ara peces de plàstic transparent o metàl·liques reflectants, l'acabat superficial dels motlles és una consideració important.El mecanitzat de diamant és una manera de produir una superfície d'alta precisió i acabat durant el mecanitzat, especialment per a PMMA, PC i aliatges d'alumini.Els venedors especialitzats en el mecanitzat de components òptics a partir de plàstics són altament especialitzats, però ofereixen un servei que pot reduir dràsticament els costos en comparació amb els motlles de tirada curta o prototips.
Per descomptat, el mecanitzat CNC s'utilitza àmpliament en totes les indústries de fabricació per a la producció de peces i eines d'ús final de metall i plàstic.No obstant això, en la producció en sèrie, altres processos com les tècniques d'emmotllament, fosa o estampació solen ser més ràpids i econòmics que el mecanitzat, després que els costos inicials de motlles i eines s'amortitzin en un gran nombre de peces.
El mecanitzat CNC és un procés preferit per produir prototips en metalls i plàstics a causa del seu temps de gir ràpid en comparació amb un procés com les tècniques d'impressió 3D, fosa, modelat o fabricació, que requereixen motlles, matrius i altres passos addicionals.
Aquesta agilitat del "botó" de convertir un fitxer CAD digital en una peça és sovint promocionada pels defensors de la impressió 3D com un avantatge clau de la impressió 3D.Tanmateix, en molts casos, el CNC també és preferible a la impressió 3D.
Pot trigar diverses hores a completar cada volum de construcció de peces impreses en 3D, mentre que el mecanitzat CNC triga uns minuts.
La impressió 3D construeix peces en capes, cosa que pot donar lloc a una resistència anisòtropa a la peça, en comparació amb una peça mecanitzada feta d'una sola peça de material.
Una gamma més estreta de materials disponibles per a la impressió 3D pot limitar la funcionalitat d'un prototip imprès, mentre que un prototip mecanitzat es pot fer del mateix material que la peça final.Els prototips mecanitzats CNC es poden utilitzar per a materials de disseny d'ús final per complir la verificació funcional i la verificació d'enginyeria dels prototips.
Les funcions impreses en 3D com ara forats, forats roscats, superfícies d'acoblament i acabat superficial requereixen un postprocessament, normalment mitjançant mecanitzat.
Tot i que la impressió 3D ofereix avantatges com a tecnologia de fabricació, les màquines eina CNC actuals ofereixen molts dels mateixos avantatges sense certs inconvenients.
Les màquines CNC de resposta ràpida es poden utilitzar contínuament, les 24 hores del dia.Això fa que el mecanitzat CNC sigui econòmic per a tirades curtes de peces de producció que requereixen una àmplia gamma d'operacions.
Per obtenir més informació sobre el mecanitzat CNC per a prototips i la producció de tirades curtes, poseu-vos en contacte amb Wayken o sol·liciteu un pressupost a través del seu lloc web.
Copyright © 2019 engineering.com, Inc. Tots els drets reservats.El registre o l'ús d'aquest lloc suposa l'acceptació de la nostra Política de privadesa.
Hora de publicació: 30-nov-2019