Šajā rakstā mēs apskatīsim vairākas tehnoloģijas un materiālus, ko izmanto detaļu ražošanai ražošanai, to priekšrocības, lietas, kas jāņem vērā, un daudz ko citu.
Ievads
Ražošanas detaļu izgatavošana (pazīstama arī kā galapatēriņa daļas) attiecas uz izejvielu izmantošanas procesu, lai izveidotu daļu, kas ir izstrādāta un ražota izmantošanai galaproduktā, nevis prototips vai modelis.Iepazīstieties ar mūsu ceļvedisākotnējo prototipu izgatavošanalai uzzinātu vairāk par šo.
Lai nodrošinātu, ka jūsu daļas darbojas reālā vidē — kā mašīnu daļas, transportlīdzekļu sastāvdaļas, patēriņa preces vai kāds cits funkcionāls mērķis, ražošanai ir jāpievēršas, to paturot prātā.Lai veiksmīgi un efektīvi ražotu ražošanai paredzētās detaļas, jums jāapsver materiāli, dizains un ražošanas metodes, lai nodrošinātu atbilstību nepieciešamajām funkcionālajām, drošības un kvalitātes prasībām.
Materiālu izvēle ražošanas detaļām
Parasti ražošanai paredzēto detaļu materiāli ir metāli, piemēram, tērauds vai alumīnijs, plastmasa, piemēram, ABS, polikarbonāts un neilons, kompozītmateriāli, piemēram, oglekļa šķiedra un stikla šķiedra, un noteikta keramika.
Pareizais materiāls jūsu galapatēriņa detaļām būs atkarīgs no lietojumprogrammas īpašajām prasībām, kā arī no tā izmaksām un pieejamības.Šeit ir dažas izplatītas īpašības, kas jāņem vērā, izvēloties materiālus, no kuriem izgatavot detaļas ražošanai:
❖ Spēks.Materiāliem jābūt pietiekami stipriem, lai izturētu spēkus, kuriem daļa tiks pakļauta lietošanas laikā.Metāli ir labi stipru materiālu piemēri.
❖ Izturība.Materiāliem jābūt izturīgiem pret nodilumu laika gaitā, nesabojājoties vai nesadaloties.Kompozītmateriāli ir pazīstami gan ar izturību, gan izturību.
❖ Elastīgums.Atkarībā no pēdējās daļas pielietojuma materiālam var būt jābūt elastīgam, lai pielāgotos kustībai vai deformācijai.Plastmasas, piemēram, polikarbonāts un neilons, ir pazīstamas ar savu elastību.
❖ Temperatūras izturība.Piemēram, ja detaļa tiks pakļauta augstām temperatūrām, materiālam jāspēj izturēt karstumu, neizkausējot un nedeformējoties.Tērauds, ABS un keramika ir tādu materiālu piemēri, kuriem ir laba temperatūras izturība.
Ražošanas detaļu ražošanas metodes
Ražošanai paredzēto detaļu izgatavošanai tiek izmantotas četru veidu ražošanas metodes:
❖ Atņemošā ražošana
❖ Piedevu ražošana
❖ Metāla formēšana
❖ Liešana
Subtraktīvā ražošana
Subtraktīvā ražošana – pazīstama arī kā tradicionālā ražošana – ietver materiāla noņemšanu no lielāka materiāla gabala, līdz tiek sasniegta vēlamā forma.Atņemošā ražošana bieži ir ātrāka nekā aditīvā ražošana, padarot to piemērotāku liela apjoma sērijveida ražošanai.Tomēr tas var būt dārgāks, jo īpaši, ja ņem vērā instrumentu un uzstādīšanas izmaksas, un parasti rodas vairāk atkritumu.
Parastie atņemšanas ražošanas veidi ir:
❖ Datora ciparvadības (CNC) frēzēšana.VeidsCNC apstrāde, CNC frēzēšana ietver griezējinstrumenta izmantošanu, lai noņemtu materiālu no cieta bloka, lai izveidotu gatavu daļu.Tas spēj izveidot detaļas ar augstu precizitātes pakāpi tādos materiālos kā metāli, plastmasa un kompozītmateriāli.
❖ CNC virpošana.Arī CNC apstrādes veids, CNC virpošana izmanto griezējinstrumentu, lai noņemtu materiālu no rotējošas cietas vielas.To parasti izmanto, lai izveidotu objektus, kas ir cilindriski, piemēram, vārsti vai vārpstas.
❖ Lokšņu metāla izgatavošana.Inlokšņu metāla izgatavošana, tiek sagriezta vai veidota plakana metāla loksne saskaņā ar projektu, parasti DXF vai CAD failu.
Piedevu ražošana
Piedevu ražošana – pazīstama arī kā 3D drukāšana – attiecas uz procesu, kurā materiāls tiek pievienots pašam, lai izveidotu daļu.Tas spēj ražot ļoti sarežģītas formas, kas citādi nebūtu iespējamas ar tradicionālajām (atņemtajām) ražošanas metodēm, rada mazāk atkritumu un var būt ātrāks un lētāks, jo īpaši, ja tiek ražotas nelielas sarežģītu detaļu partijas.Tomēr vienkāršu detaļu izveide var būt lēnāka nekā atņemšanas ražošana, un pieejamo materiālu klāsts parasti ir mazāks.
Izplatītākie piedevu ražošanas veidi ir:
❖ Stereolitogrāfija (SLA).Pazīstams arī kā sveķu 3D drukāšana, SLA izmanto UV lāzerus kā gaismas avotu, lai selektīvi izārstētu polimēru sveķus un izveidotu gatavu daļu.
❖ Fused Deposition Modeling (FDM).Zināms arī kā kausēta kvēldiega izgatavošana (FFF),FDMbūvē detaļas slāni pa slānim, selektīvi uzklājot izkusušo materiālu iepriekš noteiktā ceļā.Tas izmanto termoplastiskus polimērus, kas nonāk pavedienos, lai izveidotu galīgos fiziskos objektus.
❖ Selektīva lāzera saķepināšana (SLS).InSLS 3D druka, lāzers selektīvi saķepina polimēra pulvera daļiņas, sakausējot tās kopā un veidojot daļu, slāni pa slānim.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Kā HP patentētā 3D drukas tehnoloģija,MJFvar konsekventi un ātri piegādāt detaļas ar augstu stiepes izturību, smalku funkciju izšķirtspēju un precīzi definētām mehāniskajām īpašībām
Metāla formēšana
Metāla formēšanā metāls tiek veidots vēlamajā formā, pieliekot spēku ar mehāniskām vai termiskām metodēm.Process var būt gan karsts, gan auksts, atkarībā no metāla un vēlamās formas.Detaļām, kas izgatavotas ar metāla formēšanu, parasti ir laba izturība un izturība.Turklāt parasti tiek radīts mazāk materiālu atkritumu nekā ar citiem ražošanas veidiem.
Parastie metāla formēšanas veidi ir:
❖ Kalšana.Metāls tiek uzkarsēts, pēc tam veidots, pieliekot tam saspiešanas spēku.
❖ Ekstrūzija.Metāls tiek izspiests caur veidni, lai izveidotu vēlamo formu vai profilu.
❖ Zīmēšana.Metāls tiek izvilkts caur veidni, lai izveidotu vēlamo formu vai profilu.
❖ Liekšana.Metāls tiek saliekts vēlamajā formā, izmantojot pielikto spēku.
Liešana
Liešana ir ražošanas process, kurā šķidru materiālu, piemēram, metālu, plastmasu vai keramiku, ielej veidnē un ļauj tam sastingt vēlamajā formā.To izmanto, lai izveidotu detaļas, kurām ir augsta precizitātes un atkārtojamības pakāpe.Liešana ir arī rentabla izvēle lielas sērijas ražošanā.
Parastie liešanas veidi ir:
❖ Iesmidzināšana.Ražošanas process, ko izmanto, lai ražotu detaļaskausēta injicēšanamateriāls – bieži vien plastmasa – veidnē.Pēc tam materiāls tiek atdzesēts un sacietēts, un gatavā daļa tiek izmesta no veidnes.
❖ Liešana.Liejot spiedienā, izkausēts metāls tiek iespiests veidnes dobumā zem augsta spiediena.Liešanu izmanto, lai ražotu sarežģītas formas ar augstu precizitāti un atkārtojamību.
Izgatavojamības dizains un ražošanas daļas
Dizains ražošanai vai izgatavojamībai (DFM) attiecas uz inženiertehnisku metodi detaļas vai instrumenta izveidei, vispirms koncentrējoties uz dizainu, ļaujot iegūt efektīvāku un lētāku galaproduktu.Hubs automātiskā DFM analīze ļauj inženieriem un dizaineriem izveidot, atkārtot, vienkāršot un optimizēt detaļas pirms to izgatavošanas, padarot visu ražošanas procesu efektīvāku.Izstrādājot detaļas, kuras ir vieglāk ražot, var samazināt ražošanas laiku un izmaksas, kā arī kļūdu un defektu risku gala daļās.
Padomi DFM analīzes izmantošanai, lai samazinātu ražošanas izmaksas
❖ Samaziniet komponentu skaitu.Parasti, jo mazāk komponentu ir daļai, jo mazāks ir montāžas laiks, risks vai kļūda un kopējās izmaksas.
❖ Pieejamība.Detaļas, kuras var ražot ar pieejamajām ražošanas metodēm un aprīkojumu un kurām ir salīdzinoši vienkārša konstrukcija, ir vieglāk un lētāk ražot.
❖ Materiāli un sastāvdaļas.Detaļas, kurās tiek izmantoti standarta materiāli un komponenti, var palīdzēt samazināt izmaksas, vienkāršot piegādes ķēdes pārvaldību un nodrošināt, ka rezerves daļas ir viegli pieejamas.
❖ Detaļu orientācija.Ražošanas laikā ņemiet vērā detaļas orientāciju.Tas var palīdzēt samazināt vajadzību pēc atbalsta vai citām papildu funkcijām, kas var palielināt kopējo ražošanas laiku un izmaksas.
❖ Izvairieties no izcirtņiem.Zemie griezumi ir līdzekļi, kas neļauj viegli noņemt daļu no veidnes vai armatūras.Izvairīšanās no cenu samazinājuma var palīdzēt samazināt ražošanas laiku un izmaksas, kā arī uzlabot galīgās daļas vispārējo kvalitāti.
Ražošanas detaļu ražošanas izmaksas
Ražošanai paredzēto detaļu ražošanā galvenais ir panākt līdzsvaru starp kvalitāti un izmaksām.Šeit ir jāņem vērā vairāki ar izmaksām saistīti faktori:
❖ Materiāli.Ražošanas procesā izmantoto izejvielu izmaksas ir atkarīgas no izmantotā materiāla veida, tā pieejamības un nepieciešamā daudzuma.
❖ Instrumenti.Ieskaitot izmaksas par mašīnām, veidnēm un citiem specializētiem instrumentiem, ko izmanto ražošanas procesā.
❖ Ražošanas apjoms.Kopumā, jo lielāks ir jūsu ražoto detaļu apjoms, jo zemākas ir vienas daļas izmaksas.Tas jo īpaši attiecas uziesmidzināšanas formēšana, kas piedāvā ievērojamus apjomradītus ietaupījumus lielākiem pasūtījumu apjomiem.
❖ Izpildes laiki.Detaļas, kuras ātri tiek ražotas projektiem, kas ir jutīgas pret laiku, bieži rada augstākas izmaksas nekā tām, kurām ir ilgāks izpildes laiks.
Saņemiet tūlītēju citātulai salīdzinātu ražošanas detaļu cenas un izpildes laikus.
Raksta avots:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Publicēšanas laiks: 14.04.2023