CNC apstrāde pret injekciju formēšanu automatizācijas iespīlēšanas ierīcēm un mazapjoma pārsegumiem: kur atrodas pārejas punkts

Vai jūsu pasūtījums ir zem vai virs CNC un formēšanas pārejas punkta?

Sāciet ar daudzumu, jo pārejas punkts nav fiksēts skaitlis. CNC apstrāde tiek raksturota kā ekonomiska no vienas detaļas līdz aptuveni 1,000 vienībām bez instrumentu ieguldījuma, ko prasa formēšana¹, un cits avots CNC vispiemērotāko joslu norāda no 1 līdz 500 vienībām⁸.

Pāreja uz injekciju formēšanu tiek norādīta aptuveni no 500 līdz 2,000 vienībām, un tā mainās līdz ar detaļas sarežģītību un formas izmaksām¹⁴. Formas izmaksas ir svira, kas to pārvieto.

Vienkārša forma tiek piedāvāta par $3,000 līdz $10,000, bet sarežģīta — par $20,000 līdz $50,000+¹⁴. Šī izkliede ir iemesls, kāpēc viens un tas pats pasūtījuma daudzums var būt ekonomisks vienā maršrutā un nebūt otrā: lēta forma atmaksājas joslas sākumā, dārga — beigās.

Avota paša aritmētika to padara konkrētu — pie $15 par CNC detaļu pret $8,000 formu un $0.50 par formētu detaļu līdzsvara punkts ir aptuveni 550 vienības¹⁴. Tāpēc pirmā pārbaude nav “cik daudz detaļu”, bet “cik daudz detaļu pret kādu formu”.

Iegūstiet formas piedāvājumu, pirms pieņemat, ka apjomā uzvar formēšana.

Vai jūsu grafiks spēj uzņemt instrumentus, paraugu ņemšanu un DFM iterācijas?

Ja datums ir saspringts, formēšana parasti atkrīt vēl pirms izmaksu apspriešanas. Injekciju formēšanas termiņš tiek norādīts 2 līdz 6+ nedēļas, un laiku patērē formu dizaina iterācijas, formu apstrāde un montāža, kā arī T0/T1 paraugu partijas, nevis pats formēšanas cikls⁷.

CNC apstrādes termiņš tiek norādīts 1 līdz 10 dienas, un virzošie faktori ir uzstādīšana, instrumentu ceļi un materiāla noņemšana⁷. Ātrā prototipēšana ir ātrākais variants šajā kopā: 3D drukāšanas termiņš tiek norādīts no tās pašas dienas līdz 3 dienām, un slēptie virzītāji ir rindas laiks un pēcapstrāde^{7 10} (piegādātāja norādīts skaitlis).

Tas padara to par rezerves variantu, kad iespīlēšanas ierīce vai pārsegums ir vajadzīgs līnijas izmēģinājumam šonedēļ un dizains vēl var mainīties. Viens piegādātājs norāda CNC prototipus pat 1 dienā ar standarta izpildes termiņu 3 līdz 5 dienas¹², bet sarežģītus 5asu prototipus — pat 1 līdz 3 dienās¹⁰.

Tie ir šī piegādātāja paša skaitļi, nevis tirgus etalons — prasiet katrai darbnīcai tās piedāvāto datumu jūsu ģeometrijai.

Salīdziniet sākotnējās instrumentu un uzstādīšanas izmaksas ar vienas detaļas izmaksām jūsu daudzumā

Abi maršruti sākotnējās izmaksas novirza atšķirīgi, un šī atšķirība izšķir salīdzinājumu. CNC rada zemas uzstādīšanas izmaksas, pateicoties tiešai CAD–CAM programmēšanai, savukārt formēšana sākumā iegulda formā, kas atmaksājas tikai virs pārejas punkta⁸.

Viens avots norāda formēšanas instrumentus $10,000 līdz $100,000+ apmērā pirms pirmās detaļas izgatavošanas, pretēji nullei instrumentu izmaksām mazapjoma CNC⁶. Tomēr CNC nav brīvs no apjoma efektiem.

Lielapjoma CNC parasti tiek definēta kā sākot no 1,000 detaļām, un vienības izmaksas tur var samazināties par 50–80% salīdzinājumā ar mazapjomu, tiklīdz uzstādīšana un automatizācija ir amortizētas¹⁶. Tas ir izmaksu samazinājums CNC ietvaros, nevis iemesls pāriet uz formēšanu — tas sašaurina starpību, kas formai jāpārvar.

Savam piedāvājuma pieprasījumam prasiet formas cenu un formētās detaļas cenu atsevišķi, pēc tam salīdziniet kopsummu jūsu daudzumā ar CNC kopsummu. Bez abām formēšanas piedāvājuma daļām pārejas punktu nevar aprēķināt.

Vai process noturēs pielaidi un virsmas apstrādi, kāda nepieciešama iespīlēšanas ierīcei?

Precizitāte ir vieta, kur maršruti atšķiras visskaidrāk. CNC apstrāde tiek raksturota kā spējīga noturēt pielaides no ±0.005 mm līdz ±0.05 mm ar virsmas apstrādi Ra 1.6 līdz 3.2 µm⁸.

Formēšana šajos avotos netiek salīdzināta uz tā paša pamata, tāpēc pielaides jautājums par formētu pārsegumu jāuzdod formētājam. Partijas lielums, kā norādīts, CNC rezultātu nemaina.

Viens piegādātājs apgalvo, ka piecu prototipu partija saņem tādu pašu ±0.003 mm precizitāti un CMM pārbaudi kā 1,000 detaļu partija¹⁰. Ja tas attiecas uz jūsu piegādātāju, prototipa iespīlēšanas ierīci un ražošanas partiju var kontrolēt pēc tā paša zīmējuma.

Nevienu no šiem neuzskatiet par garantētu spēju. Avoti atšķiras par CNC pielaidi — ±0.005 līdz ±0.05 mm⁸, ±0.003 mm¹⁰, ±0.0005 in ar kritiskiem elementiem ±0.0001 in¹⁶, un līdz ±0.001 in sarežģītām detaļām³⁰.

Uzlieciet savu stingrāko elementu uz zīmējuma un prasiet darbnīcai to apstiprināt rakstiski.

Vai varat iegādāties materiālu savā daudzumā, un vai process to saglabās?

Materiāla pieejamība var pilnībā mainīt izmaksu salīdzinājumu. Mazapjoma partijai no konkrēta stikla šķiedras saturoša neilona 500 kg minimālā pasūtījuma sveķu granulu iegāde injekciju formēšanai var nešķist lietderīga, savukārt CNC apstrāde ļauj iegādāties vienu plastmasas stieni²².

Ja jūsu pārsegumam vai iespīlēšanas ierīcei mazā apjomā tiek izmantota inženiertehniskā plastmasa, šis minimālais pasūtījums var izslēgt formēšanu vēl pirms cenas apskates. Abi maršruti atšķiras arī tajā, kā materiāls nonāk gatavajā detaļā.

CNC apstrādātas plastmasas, kas grieztas no sagatavēm, tiek raksturotas ar izotropisku mehānisko izturību, savukārt injekciju formētām detaļām polimēra plūsmas dēļ var būt saplūšanas līnijas un anizotropa izturība²². Iespīlēšanas ierīcei, kas uzņem slodzi vairāk nekā vienā virzienā, šī atšķirība ir svarīga.

Augstas veiktspējas plastmasas pievieno savu ierobežojumu. PEEK tiek noteikts tā izturības, termiskās pretestības un ķīmiskās stabilitātes dēļ, taču tā apstrāde var izraisīt deformāciju, malu bojājumus, iekšējos spriegumus vai izmēru nestabilitāti, kas parādās pēc kontroles²⁰.

Tā kušanas temperatūra ap 341°C nozīmē, ka griešanas siltums neizkliedējas ātri²⁴. Ja norādāt PEEK, prasiet darbnīcai, kā tā kontrolē griešanas temperatūru un vai pārbauda stabilitāti pēc apstrādes.

Vai process var izveidot iekšējos elementus un vītnes, kas nepieciešamas iespīlēšanas ierīcei?

CNC var izgatavot sarežģītas ģeometrijas un stingras pielaides bez formām vai instrumentiem, taču to ierobežo instrumenta piekļuves robežas dziļos vai šauros elementos³⁰. Tas ir ierobežojums, ap ko projektēt iespīlēšanas ierīci ar dziļām kabatām vai iekšējiem kanāliem.

Praktiskie noteikumi attiecas uz uzstādīšanu skaitu un instrumentu krājumu. Projektējiet ar minimālu uzstādīšanu skaitu, lai elementi būtu pieejami no pēc iespējas mazāk orientācijām, un standartizējiet vītnes, caurumu izmērus un iekšējos rādiusus atbilstoši pieejamajiem instrumentiem⁶.

Katra papildu orientācija ir vēl viena uzstādīšana, un katra nestandarta vītne vai rādiuss ir vēl viens instruments. Ātrai prototipēšanai ir vislielākā dizaina brīvība no trim: 3D drukāšana tiek raksturota kā noderīga sarežģītām ģeometrijām ar ātrām iterācijām, lai gan tā nav rentabla masu ražošanā¹¹.

Ja pārsegumam ir ģeometrija, kurai CNC nevar piekļūt, tas ir gadījums, kad drukāšana attaisno savu vietu — kā prototips vai mazapjoma detaļa, nevis kā ražošanas maršruts.

Nosakiet kontroles un dokumentācijas apjomu pirms piedāvājuma pieprasījuma nosūtīšanas

Prototipu un ražošanas pasūtījumi tiek piedāvāti uz atšķirīgiem kvalitātes pamatiem, tāpēc to apvienošana vienā iesniegumā rada piedāvājumu, kas neder nevienam. Prototipu piedāvājuma pieprasījumi parasti aptver 1 līdz 50 vienības ar kontroli tikai pēc CTQ, savukārt ražošanas pieprasījumos nepieciešama procesa stabilitāte, SPC kontrole un FAI, CMM, MTR un SPC dati¹².

Norādiet, kuru jūs pērkat.

• ✓Norādiet pasūtījumu kā prototipu (1–50 vienības, tikai CTQ izmēri) vai ražošanu (FAI, CMM, MTR, SPC dati)
• ✓Nosauciet CTQ izmērus un pielaidi, kas katram jānotur, nevis atsaucieties uz visu zīmējumu
• ✓Prasiet formas cenu un formētās detaļas cenu atsevišķi, ja formēšana tiek izskatīta
• ✓Apstipriniet darbnīcas piedāvāto izpildes termiņu jūsu ģeometrijai, nevis tās publicēto standartu
• ✓PEEK vai pildītām plastmasām prasiet, kā tiek kontrolēta griešanas temperatūra un kā tiek pārbaudīta stabilitāte pēc apstrādes

Kur avoti atšķiras par CNC pielaidi un apjomu

Divi skaitļi, uz kuriem jūs paļausieties visvairāk — CNC pielaide un CNC ekonomiskais apjoms — šajos avotos nav viennozīmīgi. Saglabājiet redzamas abas pozīcijas un pārbaudiet pret savu zīmējumu, nevis izvēlieties ērtāko skaitli.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.