Bij productie op korte termijn is het moeilijk om een betere technologie te noemen dan CNC-bewerking.Het biedt een goed afgeronde mix van voordelen, waaronder een hoog doorvoerpotentieel, nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, een brede selectie van materialen en gebruiksgemak.Hoewel bijna elke bewerkingsmachine numeriek kan worden bestuurd, verwijst machinale bewerking met computergestuurde numerieke besturing doorgaans naar meerassig frezen en draaien.
Om meer te weten te komen over hoe CNC-bewerking wordt gebruikt voor bewerking op maat, productie van kleine volumes en prototyping, sprak engineering.com met Wayken Rapid Manufacturing, een op maat gemaakte prototypeproductieservice in Shenzhen over de materialen, technologie, toepassingen en werking van CNC-bewerkingsmachines .
Als het om materialen gaat, als het in plaat-, plaat- of stafmateriaal wordt geleverd, is de kans groot dat u het kunt bewerken.Van de honderden metaallegeringen en kunststofpolymeren die kunnen worden bewerkt, zijn aluminium en technische kunststoffen het meest gebruikelijk voor het machinaal bewerken van prototypen.Kunststof onderdelen die zijn ontworpen om in massaproductie te worden gegoten, worden vaak machinaal bewerkt in de prototypefase om de hoge kosten en doorlooptijd van het maken van matrijzen te vermijden.
Toegang tot een breed scala aan materialen is vooral belangrijk bij prototyping.Omdat verschillende materialen verschillende kosten en verschillende mechanische en chemische eigenschappen hebben, kan het de voorkeur hebben om een prototype in een goedkoper materiaal te snijden dan gepland voor het eindproduct, of een ander materiaal kan helpen de sterkte, stijfheid of het gewicht van het onderdeel te optimaliseren in relatie tot zijn ontwerp.In sommige gevallen kan een alternatief materiaal voor een prototype een specifiek afwerkingsproces mogelijk maken of duurzamer worden gemaakt dan een productieonderdeel om het testen te vergemakkelijken.
Het tegenovergestelde is ook mogelijk, met goedkope basismaterialen die technische harsen en hoogwaardige metaallegeringen vervangen wanneer het prototype wordt gebruikt voor eenvoudige functionele toepassingen zoals pasvormcontrole of mock-upconstructie.
Hoewel ontwikkeld voor metaalbewerking, kunnen kunststoffen met de juiste kennis en apparatuur met succes worden bewerkt.Zowel thermoplasten als thermoharders zijn bewerkbaar en zijn zeer kosteneffectief in vergelijking met spuitgietmatrijzen op korte termijn voor prototypeonderdelen.
In vergelijking met metalen zullen de meeste thermoplasten zoals PE, PP of PS smelten of verbranden als ze worden bewerkt met de voedingen en snelheden die gebruikelijk zijn voor metaalbewerking.Hogere snijsnelheden en lagere voedingen zijn gebruikelijk, en snijgereedschapparameters zoals de hellingshoek zijn van cruciaal belang.Beheersing van warmte in de snede is essentieel, maar in tegenstelling tot metalen wordt koelvloeistof meestal niet in de snede gespoten voor koeling.Perslucht kan worden gebruikt om spanen te verwijderen.
Thermoplasten, met name ongevulde grondstofsoorten, vervormen elastisch wanneer snijkracht wordt uitgeoefend, waardoor het moeilijk is om een hoge nauwkeurigheid te bereiken en nauwe toleranties te handhaven, vooral voor fijne kenmerken en details.Automotive verlichting en lenzen zijn bijzonder moeilijk.
Met meer dan 20 jaar ervaring met CNC-kunststofbewerking, is Wayken gespecialiseerd in optische prototypes zoals autolenzen, lichtgeleiders en reflectoren.Bij het bewerken van doorzichtige kunststoffen zoals polycarbonaat en acryl kan het bereiken van een hoge oppervlakteafwerking tijdens het bewerken bewerkingen zoals slijpen en polijsten verminderen of elimineren.Microfijne bewerking met behulp van enkelpunts diamantbewerking (SPDM) kan een nauwkeurigheid van minder dan 200 nm bieden en de oppervlakteruwheid van minder dan 10 nm verbeteren.
Hoewel hardmetalen snijgereedschappen vaak worden gebruikt voor hardere materialen zoals staal, kan het moeilijk zijn om de juiste gereedschapsgeometrie te vinden voor het snijden van aluminium in hardmetalen gereedschappen.Om deze reden worden vaak hogesnelheidsstaal (HSS) snijgereedschappen gebruikt.
CNC-aluminiumbewerking is een van de meest typische materiaalkeuzes.In vergelijking met kunststoffen wordt aluminium met hoge voedingen en snelheden gesneden en kan het droog of met koelmiddel worden gesneden.Het is belangrijk om de kwaliteit van aluminium te noteren bij het opzetten om het te snijden.Zo zijn 6000 soorten heel gewoon en bevatten ze magnesium en silicium.Deze legeringen bieden een superieure verwerkbaarheid in vergelijking met bijvoorbeeld 7000 soorten, die zink als primair legeringsingrediënt bevatten en een hogere sterkte en taaiheid hebben.
Het is ook belangrijk om de temperatuuraanduiding van een aluminium voorraadmateriaal op te merken.Deze aanduidingen geven bijvoorbeeld de thermische behandeling of spanningsharding aan die het materiaal heeft ondergaan en kunnen de prestaties tijdens het bewerken en bij het eindgebruik beïnvloeden.
Vijfassige CNC-bewerking is duurder en complexer dan drieassige machines, maar ze winnen aan populariteit in de maakindustrie vanwege verschillende technologische voordelen.Het snijden van een onderdeel met kenmerken aan beide zijden kan bijvoorbeeld veel sneller met een 5-assige machine, omdat het onderdeel zo kan worden vastgezet dat de spindel beide zijden in dezelfde bewerking kan bereiken, terwijl bij een 3-assige machine , zou het onderdeel twee of meer opstellingen vereisen.5-assige machines kunnen ook complexe geometrieën en fijne oppervlakteafwerking produceren voor precisiebewerking, omdat de hoek van het gereedschap kan worden aangepast aan de vorm van het onderdeel.
Naast frezen, draaibanken en draaicentra kunnen EDM-machines en andere gereedschappen CNC gestuurd worden.CNC frees- en draaicentra zijn bijvoorbeeld gebruikelijk, evenals draad- en zinkvonkvonken.Voor een productieserviceprovider kunnen flexibele configuratie van bewerkingsmachines en bewerkingspraktijken de efficiëntie verhogen en de bewerkingskosten verlagen.Flexibiliteit is een van de belangrijkste voordelen van een 5-assig bewerkingscentrum, en in combinatie met de hoge aanschafprijs van de machines, wordt een winkel sterk gestimuleerd om deze indien mogelijk 24/7 in bedrijf te houden.
Precisiebewerking verwijst naar machinale bewerkingen die toleranties opleveren binnen ± 0,05 mm, wat breed toepasbaar is in de fabricage van auto-, medische apparatuur en ruimtevaartonderdelen.
De typische toepassing van Micro-Fine Machining is Single Point Diamond Machining (SPDM of SPDT).Het belangrijkste voordeel van diamantbewerking is voor op maat bewerkte onderdelen met strikte bewerkingsvereisten: vormnauwkeurigheid minder dan 200 nm en verbetering van de oppervlakteruwheid van minder dan 10 nm.Bij het vervaardigen van optische prototypes zoals doorzichtige plastic of reflecterende metalen onderdelen, is de oppervlakteafwerking in mallen een belangrijke overweging.Diamantbewerking is een manier om een zeer nauwkeurig oppervlak met hoge afwerking te produceren tijdens het bewerken, vooral voor PMMA, PC en aluminiumlegeringen.Leveranciers die gespecialiseerd zijn in het bewerken van optische componenten uit kunststoffen zijn zeer gespecialiseerd, maar bieden een service die de kosten drastisch kan verlagen in vergelijking met mallen voor kleine oplagen of prototypen.
Natuurlijk wordt CNC-bewerking veel gebruikt in alle productie-industrieën voor de productie van metalen en plastic onderdelen en gereedschappen voor eindgebruik.Bij massaproductie zijn andere processen zoals giet-, giet- of stempeltechnieken echter vaak sneller en goedkoper dan machinale bewerking, nadat de initiële kosten van matrijzen en gereedschappen zijn afgeschreven over een groot aantal onderdelen.
CNC-bewerking is een voorkeursproces voor het produceren van prototypes in metalen en kunststoffen vanwege de snelle doorlooptijd in vergelijking met een proces zoals 3D-printen, gieten, gieten of fabricagetechnieken, waarvoor mallen, matrijzen en andere extra stappen nodig zijn.
Deze 'drukknop'-flexibiliteit om van een digitaal CAD-bestand een onderdeel te maken, wordt door voorstanders van 3D-printen vaak aangeprezen als een belangrijk voordeel van 3D-printen.In veel gevallen heeft CNC echter ook de voorkeur boven 3D-printen.
Het kan enkele uren duren om elk bouwvolume van 3D-geprinte onderdelen te voltooien, terwijl CNC-bewerking minuten duurt.
3D-printen bouwt onderdelen in lagen op, wat kan resulteren in anisotrope sterkte in het onderdeel, vergeleken met een machinaal bewerkt onderdeel gemaakt van een enkel stuk materiaal.
Een kleiner aantal materialen dat beschikbaar is voor 3D-printen kan de functionaliteit van een geprint prototype beperken, terwijl een machinaal bewerkt prototype van hetzelfde materiaal kan worden gemaakt als het uiteindelijke onderdeel.CNC-gefreesde prototypen kunnen worden gebruikt voor ontwerpmaterialen voor eindgebruik om te voldoen aan functionele verificatie en technische verificatie van prototypen.
3D-geprinte functies zoals boringen, tapgaten, pasvlakken en oppervlakteafwerking vereisen nabewerking, meestal via machinale bewerking.
Hoewel 3D-printen voordelen biedt als productietechnologie, bieden de huidige CNC-bewerkingsmachines veel van dezelfde voordelen zonder bepaalde nadelen.
Snelle doorloop CNC-machines kunnen continu, 24 uur per dag worden gebruikt.Dit maakt CNC-bewerking economisch voor kleine oplagen van productieonderdelen die een breed scala aan bewerkingen vereisen.
Neem voor meer informatie over CNC-bewerking voor prototypes en productie in kleine oplagen contact op met Wayken of vraag een offerte aan via hun website.
Copyright © 2019 engineering.com, Inc. Alle rechten voorbehouden.Registratie op of gebruik van deze site betekent acceptatie van ons privacybeleid.
Posttijd: 30-nov-2019